Origin of 1015−101610^{15}-10^{16}G Magnetic Fields in the Central Engine of Gamma Ray Bursts

Various authors have suggested that the gamma-ray burst (GRB) central engine is a rapidly rotating, strongly magnetized, $(\sim 10^{15}-10^{16}$ G) compact object. The strong magnetic field can accelerate and collimate the relativistic flow and the rotation of the compact object can be the energy source of the GRB. The major problem in this scenario is the difficulty of finding an astrophysical mechanism for obtaining such intense fields. Whereas, in principle, a neutron star could maintain such strong fields, it is difficult to justify a scenario for their creation. If the compact object is a black hole, the problem is more difficult since, according to general relativity it has "no hair" (i.e., no magnetic field). Schuster, Blackett, Pauli, and others have suggested that a rotating neutral body can create a magnetic field by non-minimal gravitational-electromagnetic coupling (NMGEC). The Schuster-Blackett form of NMGEC was obtained from the Mikhail and Wanas's tetrad theory of gravitation (MW). We call the general theory NMGEC-MW. We investigate here the possible origin of the intense magnetic fields $\sim 10^{15}-10^{16}$ G in GRBs by NMGEC-MW. Whereas these fields are difficult to explain astrophysically, we find that they are easily explained by NMGEC-MW. It not only explains the origin of the $\sim 10^{15}-10^{16}$G fields when the compact object is a neutron star, but also when it is a black hole.Comment: 9 pages, accepted for publication in JCA

Suplementação de ferro em pacientes com insuficiência renal crônica em hemodiálise: um ensaio clínico

OBJECTIVE: To evaluate iron deficiency and to compare effectiveness of oral and parenteral iron supplementation in end-stage renal disease, hemodialysis patients.PATIENTS AND METHODS: Thirty-nine end-stage renal disease, hemodialysis patients were evaluated for age; weight; etiology of chronic renal failure; duration of hemodialysis;  use of recombinant human erythropoietin; serum albumin, serum hemoglobin, hematocrit, and serum ferritin levels; and iron status. Iron status was assessed based on the following equation: [400 x log (serum ferritin) - log 30] - [150 x (11.55 - hemoglobin)] =iron status Patients were considered iron-deficient when the equation gave a negative result. Next, these patients were randomly divided into 2 groups. Patients with recent bleeding episodes or blood transfusion were excluded from the study. Group I received oral iron sulfate and group II intravenous iron hydroxide saccharate. The dosage was calculated basedon the iron status and body weight and adjusted for estimated bioavailability. RESULTS: Twenty-four (62%) patients were iron-deficient, out of which 19 completed the trial (11 patients in group I and 8 in group II). In the comparison with baseline values, group II had a significant increase in hematocrit (3.25 ± 3.69%, P < 0.05), serum hemoglobin (0.98 ± 0.86 g/dl, P < 0.02), serum ferritin (245 ± 133 ng/ml, P <0.01) and iron status (316.20 ± 214.230 mg, P < 0.01), whereas group I did not. In the comparison of group I and group II, the latter indicated greater increase in hematocrit, serum hemoglobin, serum ferritin and iron status (P < 0.05). Group II patients not using erythropoietin (5 of 8 patients), when compared to Group I, presented a greater increase in serum hemoglobin (0.8 ± 0.6 g/dl) and hematocrit (2.2± 3.4 %, P < 0.05). CONCLUSIONS: Considering equivalent dosages, intravenous iron therapy was more effective than oral therapy in increasing hematocrit, serum hemoglobin, serum ferritin, and iron status in hemodialysis patients with chronic renal disease. Patients not usingrecombinant human erythropoietin could benefit only from intravenous iron therapy.OBJETIVOS: Avaliar deficiência de ferro e comparar a efetividade da suplementação de ferro oral e parenteral nos pacientes renais crônicos em hemodiálise. PACIENTES E MÉTODOS: Trinta e nove pacientes com insuficiência renal crônica em hemodiálise foram avaliados para idade, peso, etiologia da insuficiência renal crônica, tempo em hemodiálise, uso de eritropoetina humana recombinante, albumina sérica,níveis de hematócrito e hemoglobina, ferritina sérica e grau de deficiência de ferro. Grau de deficiência de ferro foi avaliado pela equação: estado de ferro = [400 x log (ferritina sérica) - log 30] - [150 x (11,55 - hemoglobinasérica)] Deficiência de ferro foi considerada quando o resultado da equação era negativo. Estes pacientes foram randomizados aleatoriamente em 2 grupos. Os que apresentaram episódio de sangramento ou transfusão sanguínea recentes foram excluídos do estudo. O Grupo I recebeu ferro oral e o Grupo II, sacarato de hidróxido de ferro endovenoso. A dose foi calculada com base no estado de ferro e peso corporal e ajustada para biodisponibilidade estimada. RESULTADOS: Vinte e quatro pacientes (62%) estavam deficientes de ferro, sendo que 19 destes completaram o estudo, 11 pacientes no Grupo I e 8 no Grupo II . Comparado aos valores pré-tratamento com ferro, o Grupo II apresentou aumentossignificativos nos níveis de hematócrito (3,25 ± 3,69%, P < 0,05), hemoglobina sérica (0,98 ± 0,86g/dl, P < 0,02), ferritina sérica (245 ± 133ng/ml, P < 0,01) e no estado de ferro (316,20 ± 214,230mg, P < 0,01), o mesmo não ocorrendo no Grupo I. Ao comparar os dois grupos, o Grupo II apresentou aumentos maiores no hematócrito, hemoglobina sérica, ferritina sérica e estado de ferro do que o grupo I (P < 0,05). Cinco pacientes (62,5%) não usando eritropoetina (Grupo II) tiveram  aumentos maiores no hematócrito (2,2±3,4%) e na hemoglobina sérica (0,8±0,6g/dl) (P<0,05) comparados aos do Grupo I.CONCLUSÕES: Em doses equivalentes, a suplementação endovenosa de ferro foi mais efetiva do que a reposição oral em aumentar os níveis de hematócrito, hemoglobina sérica, ferritina sérica e estado de ferro nos pacientes renais crônicos em hemodiálise. Pacientes não usando eritropoetina humana recombinante apresentaram benefício somente com a suplementação parenteral de ferro na anemia.

ANÁLISE PARAMÉTRICA DO COMPORTAMENTO DE ELEMENTOS DE MEMBRANA APLICADA A ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO VIA CONFIABILIDADE ESTRUTURAL

A importância do conhecimento do nível de segurança de uma estrutura é crucial para a realização de um bom projeto estrutural. Este artigo tem como objetivo fazer uma análise paramétrica em elementos de membrana de estruturas de concreto armado via confiabilidade estrutural. Para obtenção do nível de segurança do elemento de membrana o método de simulação de Monte Carlo foi utilizado. Uma variação determinística nos carregamentos aplicados sobre o elemento de membrana é feita e a contribuição de cada modo de falha considerada, obtendo-se assim, o índice de confiabilidade e sua variação com determinados parâmetros de projeto. Por meio de uma análise comparativa, ilustrada graficamente, o trabalho mostra diferentes casos de carregamentos no elemento de membrana, ocasionando modos de falhas distintos em cada situação. Os modos de falha estudados podem ser o escoamento do aço na direção x e/ou y, esmagamento do concreto e a falha do sistema como um todo. A presente metodologia tem como resultado principal o “controle”, pelo projetista, do nível de ductilidade de cada elemento de membrana e sua relação com os tipos possíveis de carregamentos atuantes. É possível, assim, obter o escoamento da armadura anteriormente ao esmagamento do concreto na maioria dos casos de carregamento

The Origin of Magnetic Fields in Galaxies

Microgauss magnetic fields are observed in all galaxies at low and high redshifts. The origin of these intense magnetic fields is a challenging question in astrophysics. We show here that the natural plasma fluctuations in the primordial universe (assumed to be random), predicted by the Fluctuation-Dissipation-Theorem, predicts $\sim 0.034 \mu G$ fields over $\sim 0.3$ kpc regions in galaxies. If the dipole magnetic fields predicted by the Fluctuation-Dissipation-Theorem are not completely random, microgauss fields over regions $\gtrsim 0.34$ kpc are easily obtained. The model is thus a strong candidate for resolving the problem of the origin of magnetic fields in $\lesssim 10^{9}$ years in high redshift galaxies.Comment: 10 pages, 3 figure

Dinâmica de habitats na região subtropical da América do Sul: determinantes socioeconômicos e padrões de paisagem em um ecótono floresta-campo

We investigated landscape structure and spatial patterns of natural grasslands and Atlantic Forests in southern Brazil in 1984, 1994, and 2005. The studied region is a highland grassland disjunct region (campos de cima da serra) surrounded by forests. We asked: (a) was there an intensification of habitat loss, fragmentation, and isolation of the Atlantic forest or grassland, within the highland ecotonalzone? (b) What was the degree of connectivity/isolation of the patches? (c) Was there any pattern of grassland loss related to moisture/microtopography? (d) Did agroeconomic activities influence landscape patterns and land use change? We analyzed Landsat remotely sensed information to characterize the land use and land cover, also considering subdivision into eight agroeconomic regions. Results showed that the area occupied by agriculture suffered a strong expansion along with exotic tree plantations, at the expense of grasslands, which suffered marked loss and fragmentation. Grassland destruction was biased towards humid areas in valleys between relief undulations. Forests expanded as a network of small patches in close contact with other land uses. Land cover differed significantly among agroeconomic regions, suggesting that conservation measures need to contemplate both forest and grassland ecosystems and socioeconomic distinctions as well.Keywords: Araucaria forest, fragmentation, Pampa.Investigamos a estrutura da paisagem e padrões espaciais de campos nativos e de florestas Atlânticas no sul do Brasil em 1984, 1994 e 2005. A região estudada é um enclavede campo cercado por florestas. Perguntamos: (a) houve intensificação da perda de habitat, fragmentação e isolamento da floresta Atlântica ou do campo? (b) Qual foi o grau de conectividade/ isolamento dos fragmentos? (c) Houve algum padrão de perda de campo relacionada à umidade/microtopografia? (d) O padrão de atividades agroeconômicas influencia a estrutura da paisagem e mudanças no uso do solo? Analisamos imagens Landsat de sensoriamento remoto para caracterizar o uso e cobertura do solo, considerando também a subdivisão da paisagem em oito regiões agroeconômicas. Os resultados mostraram que a área ocupada pela agricultura sofreu forte expansão, juntamente com plantações de árvores exóticas, em detrimento do campo, que sofreu perda e fragmentação acentuada. A destruição do campo foi mais acentuada em áreas úmidas situadas em vales entre ondulações do terreno. As florestas sofreram expansão como uma rede de pequenas manchas em estreito contato com outros usos do solo. A cobertura do solo diferiu significativamente entre as regiões agroeconômicas, sugerindo que medidas de conservação precisam contemplar ambos os ecossistemas, assim como distinções socioeconômicas.Palavras-chave: floresta com araucárias, fragmentação, Pampa

PEDOLOGIA BRASILEIRA NA ANTÁRTICA: A PESQUISA DE SOLOS AFETADOS POR PERMAFROST NO CENÁRIO DO AQUECIMENTO GLOBAL

A Antártica representa um ambiente peculiar para formação de solos e estudo de muitos de seus processos, sendo que alguns dos quais possuem características atípicas. Solos afetados por permafrost são encontrados nas regiões árticas e subárticas, em altas montanhas e nas regiões livres de gelo da Antártica, e abrangem cerca de 13 % da cobertura terrestre. Atualmente, é inegável a influência do permafrost sobre os recursos hídricos, propriedades do solo, e desenvolvimento de vegetação. Além destes, uma série de questões estão relacionadas às mudanças no balanço de carbono, em reflexo à degradação do permafrost pelo aumento de temperatura. As quatro maiores regiões da Criosferano mundo são: Antártica, Oceano Ártico, as neves extrapolares e os ambientes montanhosos bastante frios. Mudanças na Criosferaem resposta ao aquecimento global são prováveis de serem observadas inicialmente em zonas de transição, em torno das extremidades de geleiras e camadas de gelo, e em áreas de permafrost, ambientes que em contrapartida, influenciam, mesmo que indiretamente, todas as superfícies da Terra. O debate sobre a possibilidade da ocorrência de aumento da temperatura global causado pelos gases do efeito estufa despertou atenção de pesquisadores sobre o estado de equilíbrio das grandes massas de gelo e permafrost presentes na Antártica. Outros fatores importantes envolvem as interações que influenciam diretamente as relações tróficas e rotas de transferência de matéria e energia entre o oceano e as áreas costeiras na Antártica. Nestes locais, existe grande aporte de materiais orgânicos depositados por aves, com destaque para os pinguins, sendo a incorporação destes materiais orgânicos à matriz mineral do solo a principal influência na caracterização dos solos ornitogênicos. Diante destes fatos, foram iniciados em 2002 os estudos pedológicos pelo então Projeto Criossolos, atual NúcleoTerrantar. Os trabalhos do Terrantar, que começaram na Baía do Almirantado - Ilha Rei George, foram se expandindo ao longo das Ilhas Shetlands do Sul e Península Antártica, sendo Hope Bay, no extremo norte da Península, o primeiro trabalho efetivamente realizado no continente antártico pelo referido Núcleo. Diversos trabalhos foram produzidos, com destaque para as características morfológicas, físicas, químicas, minaralógicas e micromorfológicas dos solos, além de mapeamentos, em trabalhos típicos de pedologia e levantamentos de solos, apresentados nesta revisão

PEDOLOGIA BRASILEIRA NA ANTÁRTICA: A PESQUISA DE SOLOS AFETADOS POR PERMAFROST NO CENÁRIO DO AQUECIMENTO GLOBAL

A Antártica representa um ambiente peculiar para formação de solos e estudo de muitos de seus processos, sendo que alguns dos quais possuem características atípicas. Solos afetados por permafrost são encontrados nas regiões árticas e subárticas, em altas montanhas e nas regiões livres de gelo da Antártica, e abrangem cerca de 13 % da cobertura terrestre. Atualmente, é inegável a influência do permafrost sobre os recursos hídricos, propriedades do solo, e desenvolvimento de vegetação. Além destes, uma série de questões estão relacionadas às mudanças no balanço de carbono, em reflexo à degradação do permafrost pelo aumento de temperatura. As quatro maiores regiões da Criosferano mundo são: Antártica, Oceano Ártico, as neves extrapolares e os ambientes montanhosos bastante frios. Mudanças na Criosferaem resposta ao aquecimento global são prováveis de serem observadas inicialmente em zonas de transição, em torno das extremidades de geleiras e camadas de gelo, e em áreas de permafrost, ambientes que em contrapartida, influenciam, mesmo que indiretamente, todas as superfícies da Terra. O debate sobre a possibilidade da ocorrência de aumento da temperatura global causado pelos gases do efeito estufa despertou atenção de pesquisadores sobre o estado de equilíbrio das grandes massas de gelo e permafrost presentes na Antártica. Outros fatores importantes envolvem as interações que influenciam diretamente as relações tróficas e rotas de transferência de matéria e energia entre o oceano e as áreas costeiras na Antártica. Nestes locais, existe grande aporte de materiais orgânicos depositados por aves, com destaque para os pinguins, sendo a incorporação destes materiais orgânicos à matriz mineral do solo a principal influência na caracterização dos solos ornitogênicos. Diante destes fatos, foram iniciados em 2002 os estudos pedológicos pelo então Projeto Criossolos, atual NúcleoTerrantar. Os trabalhos do Terrantar, que começaram na Baía do Almirantado - Ilha Rei George, foram se expandindo ao longo das Ilhas Shetlands do Sul e Península Antártica, sendo Hope Bay, no extremo norte da Península, o primeiro trabalho efetivamente realizado no continente antártico pelo referido Núcleo. Diversos trabalhos foram produzidos, com destaque para as características morfológicas, físicas, químicas, minaralógicas e micromorfológicas dos solos, além de mapeamentos, em trabalhos típicos de pedologia e levantamentos de solos, apresentados nesta revisão

A globally applicable PCR-based detection and discrimination of BK and JC polyomaviruses

BKV and JCV belong to the Polyomaviridae family and are opportunistic agents associated with complications in immunocompromised individuals. Although a single screening assay for both viruses would be convenient, the diversity of BKV and JCV serotypes and genotypes is a methodological challenge. In this paper, we developed a PCR method able to detect and segregate BKV and JCV, despite these genetic discrepancies. A duplex semi-nested PCR (duplex snPCR) was designed to target a conserved region (639nt-1516nt) within the VP2 gene. In the first PCR, a primer set common to all BKV and JCV serotypes/ genotypes was used, followed by a semi-nested PCR with internal primers for BKV and JCV segregation. The limit of detection of the duplex snPCR was as low as 10 copies of BKV or JCV plasmids/µL. Specific products were observed when JCV and BKV plasmids were mixed in the same reaction. In field sample testing, the duplex snPCR detected and distinguished both viruses in different biological samples. Results were confirmed by Sanger’s sequencing. The geographical complexity of BKV and JCV serotypes and genotypes imposes limits to a simple and universal method that could detect each virus. However, we describe here a sensitive and reliable PCR technique for BKV and JCV diagnosis that overcomes these limitations and could be universally applied

The Cosmic Dawn and Epoch of Reionization with the Square Kilometre Array

Concerted effort is currently ongoing to open up the Epoch of Reionization (z ∼15-6) for studies with IR and radio telescopes. Whereas IR detections have been made of sources (Lyman-α emitters, quasars and drop-outs) in this redshift regime in relatively small fields of view, no direct detection of neutral hydrogen, via the redshifted 21-cm line, has yet been established. Such a direct detection is expected in the coming years, with ongoing surveys, and could open up the entire universe from z ∼6-200 for astrophysical and cosmological studies, opening not only the Epoch of Reionization, but also its preceding Cosmic Dawn (z ∼30-15) and possibly even the later phases of the Dark Ages (z ∼200-30). All currently ongoing experiments attempt statistical detections of the 21-cm signal during the Epoch of Reionization, with limited signal-to-noise. Direct imaging, except maybe on the largest (degree) scales at lower redshifts, as well as higher redshifts will remain out of reach. The Square Kilometre Array (SKA) will revolutionize the field, allowing direct imaging of neutral hydrogen from scales of arc-minutes to degrees over most of the redshift range z ∼6-28 with SKA1-LOW, and possibly even higher redshifts with the SKA2-LOW. In this SKA will be unique, and in parallel provide enormous potential of synergy with other upcoming facilities (e.g. JWST). In this chapter we summarize the physics of 21-cm emission, the different phases the universe is thought to go through, and the observables that the SKA can probe, referring where needed to detailed chapters in this volume. This is done within the framework of the current SKA1 baseline design and a nominal CD/EoR straw-man survey, consisting of a shallow, medium-deep and deep survey, the latter probing down to ∼1 mK brightness temperature on arc-minute scales at the end of reionization. Possible minor modifications to the design of SKA1 and the upgrade to SKA2 are discussed, in addition to science that could be done already during roll-out when SKA1 still has limited capabilities and/or core collecting area