Statistics of Extreme Gravitational Lensing Events. I.The Zero Shear Case

For a given source and lens pair, there is a thin on-axis tube-like volume behind the lens in which the radiation flux from the source is greatly increased due to gravitational lensing. Any objects (such as dust grains) which pass through such a thin tube will experience strong bursts of radiation, i.e., Extreme Gravitational Lensing Events (EGLE). We study the physics and statistics of EGLE for the case in which finite source size is more important than shear. One of the several possible significant astrophysical effects is investigated with an illustrative calculation.Comment: revised and final published version including a new section on the destruction of dust grains in globular clusters as an exampl

Study of numerical simulation method modelling gas injection into fractured reservoirs

Purpose. Fractures are the main flow channels in fractured reservoirs. The rapid flow characteristics of gas are outstanding in fractures. It is a major technical problem in the current oilfield development to calculate and accurately describe the fluid flow of this type of reservoir. Methods. This paper improves the calculation model of oil-water-gas phase equilibrium. Based on the discrete fracture net-work model, the numerical simulation mathematical model, numerical model and solution method of nitrogen injection were established. Findings. A simple discrete fracture network model was designed. Numerical simulations verify the correctness of the method. Originality. A fast solution method for gas injection numerical simulation based on discrete crack network model is proposed. Practical implications. The fractured reservoir numerical simulation method can accurately describe the flow of oil, water and gas in the fracture, which lays a foundation for the gas injection development mechanism and gas injection optimization research.Мета. Розробка нової методики чисельного моделювання впорскування газу у тріщинуваті колектори на основі моделі дискретної мережі тріщин. Методика. Для досягнення поставленої мети виконано критичний аналіз відомих методів моделювання, що довів відсутність на сьогоднішній день ефективних методів. Для дослідження проблемних питань у статті застосовано метод розрахунку фазової рівноваги на основі вільної енергії Гіббса як основи для чисельного моделювання закачування газу. Використовували ітераційний метод Ньютона для визначення складу кожної фази в мінімумі вільної енергії Гіббса. Результати. На основі моделі дискретної мережі тріщин сформовані математична модель, чисельна модель і метод рішення для чисельного моделювання закачування газу у тріщинуваті колектори. Правильність методу підтверджується спрощеною моделлю мережі дискретного руйнування. Результати чисельного моделювання узгоджуються з результатами теоретичних розрахунків. Отримана імітаційна модель дискретної мережі тріщин. Встановлено рівняння збереження маси нафти, води, газу та закачаного газу у тріщинах і матриці. Створено рівняння багатофазного потоку рідини у різних середовищах. Наукова новизна. Розроблено новий науково-методичний підхід до розрахунку та чисельного моделювання впорскування газу у тріщинуваті колектори, що враховує дискретну модель мережі тріщин. Практична значимість. Методика чисельного моделювання поведінки тріщинуватого колектору може точно описати потоки нафти, води і газу у тріщині, що сприяє більш детальному вивченню механізму розвитку впорскування газу та його оптимізації.Цель. Разработка новой методики численного моделирования впрыскивания газа в трещиноватые коллекторы на основе модели дискретной сети трещин. Методика. Для достижения поставленной цели выполнен критический анализ известных методов моделирования, доказавший отсутствие на сегодняшний день эффективных методов. Для исследования проблемных вопросов в статье применен метод расчета фазового равновесия на основе свободной энергии Гиббса как основа для численного моделирования закачки газа. Использовали итерационный метод Ньютона для определения состава каждой фазы в минимуме свободной энергии Гиббса. Результаты. На основе модели дискретной сети трещин сформированы математическая модель, численная модель и метод решения для численного моделирования закачки газа в трещиноватые коллекторы. Правильность метода подтверждается упрощенной моделью сети дискретного разрушения. Результаты численного моделирования согласуются с результатами теоретических расчетов. Получена имитационная модель дискретной сети трещин. Установлены уравнения сохранения массы нефти, воды, газа и закачанного газа в трещинах и матрице. Создано уравнение многофазного потока жидкости в различных средах. Научная новизна. Разработан новый научно-методический подход к расчету и численному моделированию впрыскивания газа в трещиноватые коллекторы, учитывающий дискретную модель сети трещин. Практическая значимость. Методика численного моделирования поведения трещиноватого коллектора может точно описать потоки нефти, воды и газа в трещине, что способствует более детальному изучению механизма развития впрыскивания газа и его оптимизации.Project supported by National Science Foundation (No. 51674285), Major National Science and Technology Special Projects (2016ZX05014-004)

Universal contact and collective excitations of a strongly interacting Fermi gas

We study the relationship between Tan's contact parameter and the macroscopic dynamic properties of an ultracold trapped gas, such as the frequencies of the collective oscillations and the propagation of sound in one-dimensional (1D) configurations. We find that the value of the contact, extracted from the most recent low-temperature measurements of the equation of state near unitarity, reproduces with accuracy the experimental values of the collective frequencies of the radial breathing mode at the lowest temperatures. The available experiment results for the 1D sound velocities near unitarity are also investigated.Comment: 5 pages, 3 figure

A "diamond-ring" star: the unusual morphologic structure of a young (multiple?) object

We have observed IRAS06468-0325 obtaining optical and infrared images through IJHKs and L' filters, K-band low-resolution spectroscopy, together with millimetre line observations of CO and CS. IRAS06468-0325 has a very unusual and enigmatic morphology with two components: a bright, close to point-like source (the diamond) and a sharp-edge ring-like structure (the ring). The source is not detected in the optical, at wavelengths shorter than the I-band. The diamond is seen in all the imaging bands observed. The ring-like structure in IRAS06468-0325 is clearly seen in the I, J, H, and Ks. It is not detected in the L'-band image. Infrared colours of the diamond are compatible with excess circumstellar emission and a young stellar nature. A strongly non-gaussian and moderately bright CO(1-0) and {13}CO(2-1) lines are seen towards IRAS06468-0325, at v_{LSR} of 30.5 km s{-1} (corresponding to a kinematic distance of 3 kpc). Very weak C{18}O(2-1) and CS(2-1) lines were detected. K-band spectra of the diamond and of the ring are similar both in the slope of the continuum and in the presence of lines supporting the idea that the ring is reflected light from the diamond. With the current data, a few different scenarios are possible to explain the morphology of this object. However, the available data seem to favour that the morphology of IRAS06468-0325 correspond to a young stellar multiple system in a transient stage where a binary co-exists with a circumbinary disc, similar to the case of GG Tau. In this case, the sharpness of the well-defined ring may be due to tidal truncation from dynamic interactions between components in a binary or multiple stellar system. IRAS06468-0325 may be an important rare case that illustrates a short-lived stage of the process of binary or multiple star formation.Comment: 7 pages, 6 figure

Genome-inspired molecular identification in organic matter via Raman spectroscopy

Rapid, non-destructive characterization of molecular level chemistry for organic matter (OM) is experimentally challenging. Raman spectroscopy is one of the most widely used techniques for non-destructive chemical characterization, although it currently does not provide detailed identification of molecular components in OM, due to the combination of diffraction-limited spatial resolution and poor applicability of peak-fitting algorithms. Here, we develop a genome-inspired collective molecular structure fingerprinting approach, which utilizes ab initio calculations and data mining techniques to extract molecular level chemistry from the Raman spectra of OM. We illustrate the power of such an approach by identifying representative molecular fingerprints in OM, for which the molecular chemistry is to date inaccessible using non-destructive characterization techniques. Chemical properties such as aromatic cluster size distribution and H/C ratio can now be quantified directly using the identified molecular fingerprints. Our approach will enable non-destructive identification of chemical signatures with their correlation to the preservation of biosignatures in OM, accurate detection and quantification of environmental contamination, as well as objective assessment of OM with respect to their chemical contents