Leading Wave as a Component of the Spiral Pattern of the Galaxy

The spiral pattern of the Galaxy identified by analyzing the kinematics of young stars within 3 kpc of the Sun is Fourier decomposed into spiral harmonics. The spiral pattern of the Galaxy is shown to be representable as a superposition of trailing and leading waves with interarm distances of 1.8(+/-0.4) kpc and 4(+/-2) kpc, respectively. Shock waves are probably present only in the portions of the trailing spiral pattern where it crosses the crest of the leading wave. The small interarm distance of the trailing spiral wave (1.8 kpc) can be explained by its evolution - by the decrease in the interarm distance as the wave is displaced toward the inner Lindblad resonance. The Carina arm may be part of this resonance ring.Comment: 17 pages, 4 figures, to be published in Astronomy Letters, 200

Regularities of surface subsidence and rocks displacement within the boundaries of local workings

Purpose. To establish typical phases of the earth surface subsidence and rocks displacement on the local workings’ boundary under the influence of the working face movement. Methods. Development of the general picture of earth surface subsidence and rocks displacement on development workings’ boundary. Selection and statistical processing of the experimental data for specific conditions of coal seam caving. Establishment of empirical dependencies and their research using derivatives to determine typical stages of the process. Analysis of the obtained results. Findings. Characteristic stages of the earth surface subsidence and rocks displacement on the local workings’ boundary have been defined. Originality. The start of the earth surface subsidence marks the beginning of the active phase of high rock pressure manifestation in front of the working face – HRP zone. Practical implications. The results allow to predict the maximum area of rock pressure manifestation and to develop measures for local workings’ maintenance in advance.Цель. Установить характерные стадии оседания земной поверхности и сдвижения пород на контуре участковых выработок под влиянием движущегося очистного забоя. Методика. Разработка общей схемы оседания земной поверхности и сдвижения пород на контуре подготовительных выработок. Подбор и статистическая обработка экспериментальных данных для конкретных условий отработки угольного пласта. Установление эмпирических зависимостей и их исследование с применением производных для установления характерных стадий протекания процессов. Анализ полученных результатов. Результаты. Установлены характерные стадии оседания земной поверхности и сдвижения пород на контуре участковых выработок. Научная новизна. Начало оседания земной поверхности определяет начало активной стадии проявления повышенного горного давления впереди очистного забоя – зону ПГД. Практическая значимость. Результаты работы позволяют прогнозировать зоны максимального проявления горного давления и заблаговременно разрабатывать мероприятия по поддержанию участковых выработок.Мета. Встановити характерні стадії осідання земної поверхні та зрушення порід на контурі дільничних виробок під впливом рухомого очисного вибою. Методика. Розробка загальної схеми осідання земної поверхні та зрушення порід на контурі підготовчих виробок. Підбір і статистична обробка експериментальних даних для конкретних умов відробки вугільного пласта. Встановлення емпіричних залежностей та їх дослідження із застосуванням похідних для встановлення характерних стадій протікання процесів. Аналіз отриманих результатів. Результати. Встановлені характерні стадії осідання земної поверхні і зрушення порід на контурі дільничних виробок. Наукова новизна. Початок осідання земної поверхні визначає початок активної стадії прояву підвищеного гірського тиску попереду очисного вибою – зону ПГТ. Практична значимість. Результати роботи дозволяють прогнозувати зони максимального прояву гірського тиску й завчасно розробляти заходи щодо підтримки дільничних виробок.Статья написана в рамках госбюджетной научно-исследовательской тематики №208, выполняемой Донбасским государственным техническим университетом, с использованием исходных данных из статьи В.И. Бондаренка, С.Л. Денисова и М.С. Демидова (Bondarenko, Denisov, & Demidov, 2011), за что авторы выражают признательность данному коллективу

Kinematics of the outer pseudorings and the spiral structure of the Galaxy

The kinematics of the outer rings and pseudorings is determined by two processes: the resonance tuning and the gas outflow. The resonance kinematics is clearly observed in the pure rings, while the kinematics of the gas outflow is manifested itself in the pseudorings. The direction of systematical motions in the pure rings depends on the position angle of a point with respect to the bar major axis and on the class of the outer ring. The direction of the radial and azimuthal components of the residual velocities of young stars in the Perseus, Carina, and Sagittarius regions can be explained by the presence of the outer pseudoring of class R1R2' in the Galaxy. We present models, which reproduce the directions and values of the residual velocities of OB-associations in the Perseus and Sagittarius regions, and also model reproducing the directions of the residual velocities in the Perseus, Sagittarius, and Carina regions. The kinematics of the Sagittarius region accurately defines the solar position angle with respect to the bar elongation, theta_b=45 (+/-5) deg.Comment: 16 pages, 10 figures, accepted for publication in Astronomy Letter

Periodic Pattern in the Residual-Velocity Field of OB Associations

An analysis of the residual-velocity field of OB associations within 3 kpc of the Sun has revealed periodic variations in the radial residual velocities along the Galactic radius vector with a typical scale length of lambda=2.0(+/-0.2) kpc and a mean amplitude of fR=7(+/-1) km/s. The fact that the radial residual velocities of almost all OB-associations in rich stellar-gas complexes are directed toward the Galactic center suggests that the solar neighborhood under consideration is within the corotation radius. The azimuthal-velocity field exhibits a distinct periodic pattern in the region 0<l<180 degrees, where the mean azimuthal-velocity amplitude is ft=6(+/-2) km/s. There is no periodic pattern of the azimuthal-velocity field in the region 180<l<360 degrees. The locations of the Cygnus arm, as well as the Perseus arm, inferred from an analysis of the radial- and azimuthal-velocity fields coincide. The periodic patterns of the residual-velocity fields of Cepheids and OB associations share many common features.Comment: 21 page

Fungal Planet description sheets: 92–106

Novel species of microfungi described in the present study include the following from Australia: Diaporthe ceratozamiae on Ceratozamia robusta, Seiridium banksiae on Banksia marginata, Phyllosticta hymenocallidicola on Hymenocallis littoralis, Phlogicylindrium uniforme on Eucalyptus cypellocarpa, Exosporium livistonae on Livistona benthamii and Coleophoma eucalyptorum on Eucalyptus piperita. Several species are also described from South Africa, namely: Phoma proteae, Pyrenochaeta protearum and Leptosphaeria proteicola on Protea spp., Phaeomoniella niveniae on Nivenia stokoei, Toxicocladosporium leucadendri on Leucadendron sp. and Scorias leucadendri on Leucadendron muirii. Other species include Myrmecridium phragmitis on Phragmites australis (Netherlands) and Camarographium carpini on Carpinus betulus (Russia). Furthermore, Pseudoidriella syzygii on Syzygium sp. represents a novel genus of hyphomycetes collected in Australia. Morphological and culture characteristics along with ITS DNA barcodes are provided for all taxa

Алкенілімідазоли: методи синтезу та хімічні властивості

The aim of this review was to summarize and systematize literature on chemistry of alkenylsubstituted imidazoles known as important synthetic substrates and precursors for the synthesis of biologically active substances. Two approaches to the synthesis of these compounds are reviewed: 1) the imidazole ring formation based on functionalized alkenyl compounds; 2) functionalization of imidazole derivatives with the alkenyl moiety. The second approach prevails and includes condensation of methylimidazoles with carbonyl compounds, reactions of formylimidazoles with compounds containing activated methylene groups and phosphorus ylides, as well as reactions of dehydration and dehydrohalogenation of substituted imidazoles. The methods of synthesis of alkenylsubstituted imidazoles have been analyzed in detail; their synthetic potential and limits have been described. Special attention is paid to the authors’ own research on the synthesis of new 4-chloro-5-alkenylsubstituted imidazoles using 5-formylimidazoles as precursors. Analysis of the chemical properties of alkenylsubstituted imidazoles has allowed conducting their strict classification and systematizing their typical transformations. Reactions of cyclocondensation are the first ones to be mentioned, they proceed through the interaction of the alkenyl moiety with another functional group or endocyclic Nitrogen. Other transformations such as heterocyclofunctionalization, oxidation and reduction are based on transformation of the alkenyl moiety. It should be noted that heterocyclization processes are new for chemistry of alkenylimidazoles, they are successfully applied to 5-(2-nitro-alkenyl)- and 5-(2-arylvinyl)substituted derivatives, and due to them it is possible to obtain new promising hybrid structures.В обзорной статье впервые систематизированы и обобщены литературные источники, касающиеся химия всех типов алкенилфункционализированных имидазолов как важных синтетических субстратов и предшественников для конструирования биологически активных веществ. Подробно рассмотрены два подхода к их синтезу : 1) формирование имидазольного ядра на основе функциональных алкенильных соединений; 2) алкенилфункционализация разнообразных производных имидазола. Второй вариант является доминирующим и включает в себя конденсации метилимидазолов с карбонильными соединениями, реакции формилимидазолов с метиленактивными реагентами илидами фосфора, а также реакции дегидратации и дегидрогенирования замещенных имидазолов. Детально проанализированы методы получения алкенилзамещенных имидазолов, очерчены их препаративные границы и раскрыт синтетический потенциал. Особое внимание уделено собственным исследованиям авторов по получению новых типов 4-хлор-5-алкенилзамещенных имидазолов на основе соответствующих 5-формилимидазолов. Анализ химических свойств алкенилфункционализированных имидазолов позволил провести их строгую классификацию и систематизировать наиболее типичные превращения. К ним, в первую очередь, следует отнести реакции циклоконденсации, которые обычно реализуются с участием алкенильного фрагмента и иного функционального заместителя или атома азота гетероцикла. Не менее значимыми являются разнообразные превращения алкенильного заместителя: гетероциклофункционализация, окисление и восстановление. Целесообразно отметить, что процессы гетерофункционализации являются новыми в химии алкенилимидазолов, удачно раскрыты на примерах их 5-(2-нитроалкенил)- и 5-(2-ароилвинил)замещенных представителей и дают возможность получать новые биоперспективные гибридные структуры. В оглядовій статті вперше систематизовані та узагальнені літературні джерела, які стосуються хімії всіх типів алкенілфункціоналізованих імідазолів як важливих синтетичних субстратів та попередників для конструювання біологічно активних речовин. Детально розглянуті два підходи до їх синтезу: 1) формування імідазольного ядра на базі функціональних алкенільних сполук; 2) алкенілфункціоналізація різноманітних похідних імідазолу. Другий варіант є домінуючим і включає в себе конденсації метилімідазолів із карбонільними сполуками, реакції формілімідазолів із метиленактивними реагентами та ілідами фосфору, а також реакції дегідратації та дегідрогалогенування заміщених імідазолів. Детально проаналізовані методи одержання алкенілзаміщених імідазолів, окреслені їх препаративні межі та розкрито синтетичний потенціал. Особлива увага приділена власним дослідженням авторів з отримання нових типів 4-хлоро-5-алкенілзаміщених імідазолів на основі відповідних 5-формілімідазолів. Аналіз хімічних властивостей алкенілфункціоналізованих імідазолів дозволив провести їх строгу класифікацію та систематизувати найтиповіші перетворення. До них, у першу чергу, варто віднести реакції циклоконденсації, які зазвичай реалізуються за участю алкенільного фрагмента та іншого функціонального замісника або атома азоту гетероциклу. Не менш значимими є різноманітні перетворення алкенільного замісника: гетероциклофункціоналізація, окиснення та відновлення. Доречно відзначити, що процеси гетероциклофункціоналізації є новими в хімії алкенілімідазолів, вдало розкриті на прикладах їх 5-(2-нітроалкеніл)- та 5-(2-ароїлвініл)заміщених представників і дають змогу отримувати нові біоперспективні гібридні структури.

Two Large HI Shells in the Outer Galaxy near l=279 degrees

As part of a survey of HI 21-cm emission in the Southern Milky Way, we have detected two large shells in the interstellar neutral hydrogen near l=279 deg. The center velocities are +36 and +59 km/s, which puts the shells at kinematic distances of 7 and 10 kpc. The larger shell is about 610 pc in diameter and very empty, with density contrast of at least 15 between the middle and the shell walls. It has expansion velocity of about 20 km/s and swept up mass of several million solar masses. The energy indicated by the expansion may be as high as 2.4 X 10^53 ergs. We estimate its age to be 15 to 20 million years. The smaller shell has diameter of about 400 pc, expansion velocity about 10 km/s and swept up mass of about 10^6 solar masses. Morphologically both regions appear to be shells, with high density regions mostly surrounding the voids, although the first appears to have channels of low density which connect with the halo above and below the HI layer. They lie on the edge of the Carina arm, which suggests that they may be expanding horizontally into the interarm region as well as vertically out of the disk. If this interpretation is correct, this is the first detection of an HI chimney which has blown out of both sides of the disk.Comment: 21 pages, 14 jpeg figures, accepted for publication in A

On the Spiral Structure of the Milky Way Galaxy

We consider the possible pattern of the overall spiral structure of the Galaxy, using data on the distribution of neutral (atomic), molecular, and ionized hydrogen, on the base of the hypothesis of the spiral structure being symmetric, i.e. the assumption that spiral arms are translated into each other for a rotation around the galactic center by 180{\deg} (a two-arm pattern) or by 90{\deg} (a four-arm pattern). We demonstrate that, for the inner region, the observations are best represented with a four-arm scheme of the spiral pattern, associated with all-Galaxy spiral density waves. The basic position is that of the Carina arm, reliably determined from distances to HII regions and from HI and H2 radial velocities. This pattern is continued in the quadrants III and IV with weak outer HI arms; from their morphology, the Galaxy should be considered an asymmetric multi-arm spiral. The kneed shape of the outer arms that consist of straight segments can indicate that these arms are transient formations that appeared due to a gravitational instability in the gas disk. The distances between HI superclouds in the two arms that are the brightest in neutral hydrogen, the Carina arm and the Cygnus (Outer) arm, concentrate to two values, permitting to assume the presence of a regular magnetic field in these arms.Comment: 21 pages, 14 fugures; accepted for publication in Astronomichesky Journal (Astron. Rep.

Vlasov-Maxwell, self-consistent electromagnetic wave emission simulations in the solar corona

1.5D Vlasov-Maxwell simulations are employed to model electromagnetic emission generation in a fully self-consistent plasma kinetic model for the first time in the solar physics context. The simulations mimic the plasma emission mechanism and Larmor drift instability in a plasma thread that connects the Sun to Earth with the spatial scales compressed appropriately. The effects of spatial density gradients on the generation of electromagnetic radiation are investigated. It is shown that 1.5D inhomogeneous plasma with a uniform background magnetic field directed transverse to the density gradient is aperiodically unstable to Larmor-drift instability. The latter results in a novel effect of generation of electromagnetic emission at plasma frequency. When density gradient is removed (i.e. when plasma becomes stable to Larmor-drift instability) and a $low$ density, super-thermal, hot beam is injected along the domain, in the direction perpendicular to the magnetic field, plasma emission mechanism generates non-escaping Langmuir type oscillations which in turn generate escaping electromagnetic radiation. It is found that in the spatial location where the beam is injected, the standing waves, oscillating at the plasma frequency, are excited. These can be used to interpret the horizontal strips observed in some dynamical spectra. Quasilinear theory predictions: (i) the electron free streaming and (ii) the beam long relaxation time, in accord with the analytic expressions, are corroborated via direct, fully-kinetic simulation. Finally, the interplay of Larmor-drift instability and plasma emission mechanism is studied by considering $dense$ electron beam in the Larmor-drift unstable (inhomogeneous) plasma. http://www.maths.qmul.ac.uk/~tsiklauri/movie1.mpg * http://www.maths.qmul.ac.uk/~tsiklauri/movie2.mpg * http://www.maths.qmul.ac.uk/~tsiklauri/movie3.mpgComment: Solar Physics (in press, the final, accepted version

Asymptotics of Eigenvalues and Eigenfunctions for the Laplace Operator in a Domain with Oscillating Boundary. Multiple Eigenvalue Case

We study the asymptotic behavior of the solutions of a spectral problem for the Laplacian in a domain with rapidly oscillating boundary. We consider the case where the eigenvalue of the limit problem is multiple. We construct the leading terms of the asymptotic expansions for the eigenelements and verify the asymptotics