Nucleation of quark matter in protoneutron star matter

The phase transition from hadronic to quark matter may take place already during the early post-bounce stage of core collapse supernovae when matter is still hot and lepton rich. If the phase transition is of first order and exhibits a barrier, the formation of the new phase occurs via the nucleation of droplets. We investigate the thermal nucleation of a quark phase in supernova matter and calculate its rate for a wide range of physical parameters. We show that the formation of the first droplet of a quark phase might be very fast and therefore the phase transition to quark matter could play an important role in the mechanism and dynamics of supernova explosions.Comment: v3: fits version published in Physical Review

Phase conversion in a weakly first-order quark-hadron transition

We investigate the process of phase conversion in a thermally-driven {\it weakly} first-order quark-hadron transition. This scenario is physically appealing even if the nature of this transition in equilibrium proves to be a smooth crossover for vanishing baryonic chemical potential. We construct an effective potential by combining the equation of state obtained within Lattice QCD for the partonic sector with that of a gas of resonances in the hadronic phase, and present numerical results on bubble profiles, nucleation rates and time evolution, including the effects from reheating on the dynamics for different expansion scenarios. Our findings confirm the standard picture of a cosmological first-order transition, in which the process of phase conversion is entirely dominated by nucleation, also in the case of a weakly first-order transition. On the other hand, we show that, even for expansion rates much lower than those expected in high-energy heavy ion collisions, nucleation is very unlikely, indicating that the main mechanism of phase conversion is spinodal decomposition. Our results are compared to those obtained for a strongly first-order transition, as the one provided by the MIT bag model.Comment: 12 pages, 10 figures; v2: 1 reference added, minor modifications, matches published versio

Double-beta decay Q values of 130Te, 128Te, and 120Te

The double-beta decay Q values of 130Te, 128Te, and 120Te have been determined from parent-daughter mass differences measured with the Canadian Penning Trap mass spectrometer. The 132Xe-129Xe mass difference, which is precisely known, was also determined to confirm the accuracy of these results. The 130Te Q value was found to be 2527.01(32) keV which is 3.3 keV lower than the 2003 Atomic Mass Evaluation recommended value, but in agreement with the most precise previous measurement. The uncertainty has been reduced by a factor of 6 and is now significantly smaller than the resolution achieved or foreseen in experimental searches for neutrinoless double-beta decay. The 128Te and 120Te Q values were found to be 865.87(131) keV and 1714.81(125) keV, respectively. For 120Te, this reduction in uncertainty of nearly a factor of 8 opens up the possibility of using this isotope for sensitive searches for neutrinoless double-electron capture and electron capture with positron emission.Comment: 5 pages, 2 figures, submitted to Physical Review Letter

Simulating Dynamical Features of Escape Panic

One of the most disastrous forms of collective human behaviour is the kind of crowd stampede induced by panic, often leading to fatalities as people are crushed or trampled. Sometimes this behaviour is triggered in life-threatening situations such as fires in crowded buildings; at other times, stampedes can arise from the rush for seats or seemingly without causes. Tragic examples within recent months include the panics in Harare, Zimbabwe, and at the Roskilde rock concert in Denmark. Although engineers are finding ways to alleviate the scale of such disasters, their frequency seems to be increasing with the number and size of mass events. Yet, systematic studies of panic behaviour, and quantitative theories capable of predicting such crowd dynamics, are rare. Here we show that simulations based on a model of pedestrian behaviour can provide valuable insights into the mechanisms of and preconditions for panic and jamming by incoordination. Our results suggest practical ways of minimising the harmful consequences of such events and the existence of an optimal escape strategy, corresponding to a suitable mixture of individualistic and collective behaviour.Comment: For related information see http://angel.elte.hu/~panic, http://www.helbing.org, http://angel.elte.hu/~fij, and http://angel.elte.hu/~vicse

Cólera epidémico en el nuevo mundo: traduciendo la epidemiología de campo en nuevas estrategias de prevención

El cólera, una devastadora enfermedad diarreica, se ha difundido a través del mundo en pandemias recurrentes desde 1817. La séptima y la pandemia en proceso comenzaron en 1961 cuando el biotipo El Tor de Vibrio cholerae O1 surgió en Indonesia. Esta pandemia se diseminó a través de Asia y Africa y finalmente alcanzó América Latina al inicio de 1991 (1). Después de epidemias explosivas en la costa del Perú, se esparció rápidamente y continúa a lo largo de América Latina. A causa de la sub información, los más de 1.000.000 de casos de cólera y 10.000 muertes informadas en América Latina desde 1994 representan solamente una fracción pequeña del número real de infecciones. La caracterización molecular de V. cholerae O1 de cepas desde el Perú han mostrado que no se comparan con cepas de ninguna otra parte en el mundo; por lo tanto, la fuente de las cepas epidémicas Peruanas permanece desconocida. Además, otras cepas han aparecido en América Latina. Por lo menos una de estas, resistente a múltiple drogas antimicrobianas, fueron primero identificadas en México y en otras partes del mundo a mediados de 1991 y ha sido diseminada ampliamente a lo largo de Centroamérica. La introducción de cepas en áreas nuevas ilustra el traslado global rápido de patógenos. V. cholerae O139 Bengal, que surgió como una causa nueva de cólera epidémico en Asia en 1992, podría aparecer también en América Latina. Tales introducciones no son fáciles prevenir, porque ellas pueden seguir la llegada de viajeros que no son conscientes de su infección o de buques que llevan agua contaminada de lastre. La llave para controlar el cólera epidémico consiste en limitar su diseminación tomando las medidas que prevengan su transmisión continua. Una medida podría ser el uso de una vacuna efectiva y barata para brindar protección duradera; sin embargo, tal vacuna aún no existe, aunque se está progresando en el desarrollo de ella. Otra medida es interrumpir la transmisión de modo que el organismo causante nunca alcance al hospedador humano. Este enfoque a la prevención exitosamente controló muchas enfermedades epidémicas en el mundo industrializado, incluyendo el cólera, la fiebre tifoide, plaga, y malaria, antes que las vacunas o los antibióticos fueran desarrollados. Sobre el último siglo, una gran infraestructura de ingeniería, construida en naciones industrializadas, ha brindado el tratamiento seguro de efluentes y agua para casi toda la gente en estas naciones y ha hecho la transmisión de cólera en esos países sumamente improbables. A pesar de casos esporádicos a lo largo de la Costa de Golfo de EE.UU. y una repetida introducción de los organismos por viajeros, el cólera epidémico no ha ocurrido en los Estados Unidos desde el siglo diecinueve.Facultad de Ciencias Veterinaria

Cólera epidémico en el nuevo mundo: traduciendo la epidemiología de campo en nuevas estrategias de prevención

El cólera, una devastadora enfermedad diarreica, se ha difundido a través del mundo en pandemias recurrentes desde 1817. La séptima y la pandemia en proceso comenzaron en 1961 cuando el biotipo El Tor de Vibrio cholerae O1 surgió en Indonesia. Esta pandemia se diseminó a través de Asia y Africa y finalmente alcanzó América Latina al inicio de 1991 (1). Después de epidemias explosivas en la costa del Perú, se esparció rápidamente y continúa a lo largo de América Latina. A causa de la sub información, los más de 1.000.000 de casos de cólera y 10.000 muertes informadas en América Latina desde 1994 representan solamente una fracción pequeña del número real de infecciones. La caracterización molecular de V. cholerae O1 de cepas desde el Perú han mostrado que no se comparan con cepas de ninguna otra parte en el mundo; por lo tanto, la fuente de las cepas epidémicas Peruanas permanece desconocida. Además, otras cepas han aparecido en América Latina. Por lo menos una de estas, resistente a múltiple drogas antimicrobianas, fueron primero identificadas en México y en otras partes del mundo a mediados de 1991 y ha sido diseminada ampliamente a lo largo de Centroamérica. La introducción de cepas en áreas nuevas ilustra el traslado global rápido de patógenos. V. cholerae O139 Bengal, que surgió como una causa nueva de cólera epidémico en Asia en 1992, podría aparecer también en América Latina. Tales introducciones no son fáciles prevenir, porque ellas pueden seguir la llegada de viajeros que no son conscientes de su infección o de buques que llevan agua contaminada de lastre. La llave para controlar el cólera epidémico consiste en limitar su diseminación tomando las medidas que prevengan su transmisión continua. Una medida podría ser el uso de una vacuna efectiva y barata para brindar protección duradera; sin embargo, tal vacuna aún no existe, aunque se está progresando en el desarrollo de ella. Otra medida es interrumpir la transmisión de modo que el organismo causante nunca alcance al hospedador humano. Este enfoque a la prevención exitosamente controló muchas enfermedades epidémicas en el mundo industrializado, incluyendo el cólera, la fiebre tifoide, plaga, y malaria, antes que las vacunas o los antibióticos fueran desarrollados. Sobre el último siglo, una gran infraestructura de ingeniería, construida en naciones industrializadas, ha brindado el tratamiento seguro de efluentes y agua para casi toda la gente en estas naciones y ha hecho la transmisión de cólera en esos países sumamente improbables. A pesar de casos esporádicos a lo largo de la Costa de Golfo de EE.UU. y una repetida introducción de los organismos por viajeros, el cólera epidémico no ha ocurrido en los Estados Unidos desde el siglo diecinueve.Facultad de Ciencias Veterinaria

Cólera epidémico en el nuevo mundo: traduciendo la epidemiología de campo en nuevas estrategias de prevención

El cólera, una devastadora enfermedad diarreica, se ha difundido a través del mundo en pandemias recurrentes desde 1817. La séptima y la pandemia en proceso comenzaron en 1961 cuando el biotipo El Tor de Vibrio cholerae O1 surgió en Indonesia. Esta pandemia se diseminó a través de Asia y Africa y finalmente alcanzó América Latina al inicio de 1991 (1). Después de epidemias explosivas en la costa del Perú, se esparció rápidamente y continúa a lo largo de América Latina. A causa de la sub información, los más de 1.000.000 de casos de cólera y 10.000 muertes informadas en América Latina desde 1994 representan solamente una fracción pequeña del número real de infecciones. La caracterización molecular de V. cholerae O1 de cepas desde el Perú han mostrado que no se comparan con cepas de ninguna otra parte en el mundo; por lo tanto, la fuente de las cepas epidémicas Peruanas permanece desconocida. Además, otras cepas han aparecido en América Latina. Por lo menos una de estas, resistente a múltiple drogas antimicrobianas, fueron primero identificadas en México y en otras partes del mundo a mediados de 1991 y ha sido diseminada ampliamente a lo largo de Centroamérica. La introducción de cepas en áreas nuevas ilustra el traslado global rápido de patógenos. V. cholerae O139 Bengal, que surgió como una causa nueva de cólera epidémico en Asia en 1992, podría aparecer también en América Latina. Tales introducciones no son fáciles prevenir, porque ellas pueden seguir la llegada de viajeros que no son conscientes de su infección o de buques que llevan agua contaminada de lastre. La llave para controlar el cólera epidémico consiste en limitar su diseminación tomando las medidas que prevengan su transmisión continua. Una medida podría ser el uso de una vacuna efectiva y barata para brindar protección duradera; sin embargo, tal vacuna aún no existe, aunque se está progresando en el desarrollo de ella. Otra medida es interrumpir la transmisión de modo que el organismo causante nunca alcance al hospedador humano. Este enfoque a la prevención exitosamente controló muchas enfermedades epidémicas en el mundo industrializado, incluyendo el cólera, la fiebre tifoide, plaga, y malaria, antes que las vacunas o los antibióticos fueran desarrollados. Sobre el último siglo, una gran infraestructura de ingeniería, construida en naciones industrializadas, ha brindado el tratamiento seguro de efluentes y agua para casi toda la gente en estas naciones y ha hecho la transmisión de cólera en esos países sumamente improbables. A pesar de casos esporádicos a lo largo de la Costa de Golfo de EE.UU. y una repetida introducción de los organismos por viajeros, el cólera epidémico no ha ocurrido en los Estados Unidos desde el siglo diecinueve.Facultad de Ciencias Veterinaria

Strangeness in Astrophysics and Cosmology

Some recent developments concerning the role of strange quark matter for astrophysical systems and the QCD phase transition in the early universe are addressed. Causality constraints of the soft nuclear equation of state as extracted from subthreshold kaon production in heavy-ion collisions are used to derive an upper mass limit for compact stars. The interplay between the viscosity of strange quark matter and the gravitational wave emission from rotation-powered pulsars are outlined. The flux of strange quark matter nuggets in cosmic rays is put in perspective with a detailed numerical investigation of the merger of two strange stars. Finally, we discuss a novel scenario for the QCD phase transition in the early universe, which allows for a small inflationary period due to a pronounced first order phase transition at large baryochemical potential.Comment: 8 pages, invited talk given at the International Conference on Strangeness in Quark Matter (SQM2009), Buzios, Brasil, September 28 - October 2, 200