The Theoretical Astrophysical Observatory: Cloud-Based Mock Galaxy Catalogues

We introduce the Theoretical Astrophysical Observatory (TAO), an online virtual laboratory that houses mock observations of galaxy survey data. Such mocks have become an integral part of the modern analysis pipeline. However, building them requires an expert knowledge of galaxy modelling and simulation techniques, significant investment in software development, and access to high performance computing. These requirements make it difficult for a small research team or individual to quickly build a mock catalogue suited to their needs. To address this TAO offers access to multiple cosmological simulations and semi-analytic galaxy formation models from an intuitive and clean web interface. Results can be funnelled through science modules and sent to a dedicated supercomputer for further processing and manipulation. These modules include the ability to (1) construct custom observer light-cones from the simulation data cubes; (2) generate the stellar emission from star formation histories, apply dust extinction, and compute absolute and/or apparent magnitudes; and (3) produce mock images of the sky. All of TAO's features can be accessed without any programming requirements. The modular nature of TAO opens it up for further expansion in the future.Comment: 17 pages, 11 figures, 2 tables; accepted for publication in ApJS. The Theoretical Astrophysical Observatory (TAO) is now open to the public at https://tao.asvo.org.au/. New simulations, models and tools will be added as they become available. Contact [email protected] if you have data you would like to make public through TAO. Feedback and suggestions are very welcom

Brief Communication: The effect of submerged vents on probabilistic hazard assessment for tephra fallout

Many volcanic systems are partially or entirely submerged, implying that vents may open underwater. The effect of submerged vents on probabilistic volcanic hazard assessment (PVHA) for tephra fallout has always been neglected, introducing potentially uncontrolled biases. We present a strategy to quantify the effect of submerged vents on PVHA for tephra fallout, based on a simplified empirical model in which the efficiency of tephra production decreases as a function of the water depth above the eruptive vent. The method is then applied to Campi Flegrei caldera, comparing its results to those of two reference end-member models and their statistical mixing

Semi-Analytic Galaxy Evolution (SAGE): Model Calibration and Basic Results

This paper describes a new publicly available codebase for modelling galaxy formation in a cosmological context, the "Semi-Analytic Galaxy Evolution" model, or SAGE for short. SAGE is a significant update to that used in Croton et al. (2006) and has been rebuilt to be modular and customisable. The model will run on any N-body simulation whose trees are organised in a supported format and contain a minimum set of basic halo properties. In this work we present the baryonic prescriptions implemented in SAGE to describe the formation and evolution of galaxies, and their calibration for three N-body simulations: Millennium, Bolshoi, and GiggleZ. Updated physics include: gas accretion, ejection due to feedback, and reincorporation via the galactic fountain; a new gas cooling--radio mode active galactic nucleus (AGN) heating cycle; AGN feedback in the quasar mode; a new treatment of gas in satellite galaxies; and galaxy mergers, disruption, and the build-up of intra-cluster stars. Throughout, we show the results of a common default parameterization on each simulation, with a focus on the local galaxy population.Comment: 15 pages, 9 figures, accepted for publication in ApJS. SAGE is a publicly available codebase for modelling galaxy formation in a cosmological context, available at https://github.com/darrencroton/sage Questions and comments can be sent to Darren Croton: [email protected]

PUBLICAÇÕES ARTÍSTICAS: uma reflexão sobre publicações como arte pública em Vitória

Este trabalho pretende refletir sobre as publicações que se configuram como espaço expositivo e público no campo da arte, com base em uma investigação de propostas artísticas que lidam com a veiculação da linguagem escrita no contexto da arte na cidade de Vitória Espírito Santo entre as décadas de 1970 e 2010. Se a década 1960 é marcada por grandes transformações no campo da arte e no estatuto do objeto artístico, a partir desse período torna-se característica da prática artística contemporânea a participação do artista no debate crítico, onde se dá o deslocamento de seu discurso para o interior da poética do trabalho como parte constitutiva da materialidade da proposta artística. Nossa hipótese se fundamenta, portanto, no argumento de que a produção artística em Vitória, durante esse período entre 1970 e 2010, gerou trabalhos que problematizam seu modo de exposição e circulação, através da utilização da escrita em publicações consideradas como arte. Para tanto, investigamos as relações entre texto e trabalho de arte, sob a perspectiva das manifestações que utilizam a escrita, considerando especificamente as influências de práticas conceituais tanto no contexto brasileiro quanto na produção global. Analisamos ainda o campo da arte como campo discursivo que se configura como um espaço público de debates e reflexões, onde a própria noção de público é constantemente discutida. Por fim, buscamos propostas de artistas atuantes no contexto de Vitória, a partir de 1970, que investem nas relações da arte com a linguagem escrita apresentadas em publicações com múltiplos exemplares. Como resultado, apresentamos e analisamos algumas dessas propostas, considerando como funcionam nos moldes de um site de arte. Enquadrar essas práticas como publicações artísticas permite revê-las sob nova perspectiva, estabelecendo relações com a história e a crítica de arte, e principalmente, pensar a arte e o lugar do artista em outras concepções e territorialidades, para além dos paradigmas impostos pela história hegemônica, o mercado e os modelos tradicionais de exposição da arte como em galerias e museus. Palavras-chave: publicações artísticas, texto e arte, arte em Vitória/ES, arte pública

The low dimensional dynamical system approach in General Relativity: an example

In this paper we explore one of the most important features of the Galerkin method, which is to achieve high accuracy with a relatively modest computational effort, in the dynamics of Robinson-Trautman spacetimes.Comment: 7 pages, 5 figure

Growth and energy quality of eucalyptus wood in different crop-livestock-forest spatial arrangements.

Crescimento e qualidade energética da madeira do eucalipto em diferentesarranjos de integração lavoura-pecuária-floresta.O objetivo do trabalho foi avaliar o crescimento e a qualidade energética da madeira de materiais genéticos de eucalipto em diferentes arranjos espaciais de plantio em sistema de integração lavoura-pecuária-floresta em Barra-do-Garças (MT). Foram avaliados cinco materiais genéticos de Eucalyptus spp em oito arranjos de plantio aos 76 meses de idade. As características avaliadas foram o crescimento em diâmetro, altura, volume, mortalidade, produção de massa seca, relação cerne e alburno, fator de forma, volume de casca, densidade básica, poder calorífico superior, teor de cinzas, voláteis, carbono fixo e energia no tronco. Os dados foram avaliados através do ajuste de uma função de crescimento, teste de identidade de modelos e ANOVA, com comparações de médias por Scott-Knott. Os clones de híbridos de Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla apresentaram melhor desempenho para a produção de energia na região de Barra-do-Garça (MT), o que se deveu a maior produtividade volumétrica que foi determinante na estimativa de energia disponível por árvore e área plantada.O crescimento, a forma do tronco e a densidade básica variaram entre e dentro de um mesmo material genético em função do arranjo espacial de plantio.O mesmo não ocorreu com as propriedades energéticas da madeira como o poder calorífico superior, o teor de cinzas, carbono fixo e voláteis. Palavras-chave: Curva de crescimento, densidade básica, poder calorífico, agrofloresta, Brasil. Abstract: The aim of the present study was to assess the growth and energetic properties of genetic material of eucalyptus grown in several integrated crop-livestock system spatial arrangements in Barra-do-Garças City (MT). The genetic material of 76-month old Eucalyptus spp from eight spatial arrangements were assessed according to the following properties: diameter, height and volume growth, mortality rate, dry matter yield, sapwood to heartwood ratio, form factor, bark volume, basic density, superior calorific value, ash content, volatile matter, fixed carbon and trunk energy. Data analysis was performed by adjusting growth function, test for model identity and parameters equalityand ANOVA tests to Scott-Knott?s mean clustering test. Eucalyptus grandisx E. urophyllaclones from recorded the highest energy efficiency due to their high yieldvolume, which was decisiveto determine estimated energy available per tree and cropland area. Growth, stem shape and basic density varied among,and within,the same genetic materials, depending ontheir respective spatial arrangement. However, solid biomass properties (high calorific value, ash content, fixed carbon and volatile matter) remained stable.Keywords:Growth curve, basic density, calorific value, agroforestry, Brazil

Filogeografia comparada dos anuros endêmicos da Mata Atlântica Dendropsophus elegans (Anura, Hylidae) e Chiasmocleis spp. (Anura, Microhylidae)

Desde o surgimento da filogeografia, muitos dados foram gerados sobre os padrões de distribuição das populações de organismos da Mata Atlântica. Algumas quebras filogeográficas tiveram grande destaque, como por exemplo as existentes na região dos rios São Francisco e Doce, além de uma quebra também na região sul do referido bioma. Trabalhos utilizando paleomodelos climáticos para inferir a distribuição no passado de taxóns da Mata Atlântica incorporaram um componente preditivo aos estudos filogeográficos no Brasil. Além disso, forneceram cenários para que fosse possível testar as hipóteses de expansão demográfica de organismos da Mata Atlântica, associada aos períodos glacial e interglacial do Pleistoceno. Quando investigado o histórico demográfico de táxons que hoje habitam áreas frias e de altitude, observou-se expansão demográfica durante o Pleistoceno. Já os organismos que habitam áreas de baixada, foi observado que retraíram sua distribuição durante o Pleistoceno, e apresentaram expansão demográfica do norte para o sul depois do fim do último glacial. No presente trabalho, utilizo anuros endêmicos da Mata Atlântica (Dendropsophus elegans e espécies representativas do gênero Chiasmocleis) para inferir padrões biogeográficos regionais e investigar os processos históricos e ecológicos que os acarretaram. Para isso, utilizo sequências do gene mitocondrial ND2 de 148 amostras de D. elegans e 92 amostras de Chiasmocleis spp. Os resultados mostram que os dois táxons corroboram com a hipótese, já descrita na literatura, da existência elevados índices de diversidade haplotípica entre os rios São Francisco e Doce. Contudo, táxons provenientes de localidades na região mais ao sul da Mata Atlântica apresentaram sinais de expansão demográfica e baixos índices de diversidade haplotípica. As amostras provenientes de locais de maior altitude, dentro ou fora das áreas climáticamente estáveis propostas por outros autores, sugerem que as populações dessas regiões permaneceram isoladas durante muito tempo, acumulando diferenças genéticas significativas. Isto se contrapõe ao ocorrido com as populações que hoje habitam as baixadas, as quais sofreram contração populacional durante o último glacial, expandindo-se desde então. Em Chiasmocleis, espécies fenotipicamente distintas agruparam-se em um mesmo clado, apesar de ambas morfoespécies serem também reciprocamente monofiléticas. Isso pode representar um possível evento de hibridação, que pode ter ocorrido devido ao contato secundário entre indivíduos de ambas morfoespécies ou a uma diversificação recente com retenção de polimorfismo ancestral. Porém, o relógio molecular mostrou que a divergência entre os clados é muito antiga, cerca de 14,5 M.a., para aceitar a hipótese de diversificação recente

A Methodology for a Comprehensive Probabilistic Tsunami Hazard Assessment: Multiple Sources and Short-Term Interactions

We propose a methodological approach for a comprehensive and total probabilistic tsunami hazard assessment (TotPTHA), in which many different possible source types concur to the definition of the total tsunami hazard at given target sites. In a multi-hazard and multi-risk perspective, the approach allows us to consider all possible tsunamigenic sources (seismic events, slides, volcanic eruptions, asteroids, etc.). In this respect, we also formally introduce and discuss the treatment of interaction/cascade effects in the TotPTHA analysis and we demonstrate how the triggering events may induce significant temporary variations in short-term analysis of the tsunami hazard. In two target sites (the city of Naples and the island of Ischia in Italy) we prove the feasibility of the TotPTHA methodology in the multi-source case considering near submarine seismic sources and submarine mass failures in the study area. The TotPTHA indicated that the tsunami hazard increases significantly by considering both the potential submarine mass failures and the submarine seismic events. Finally, the importance of the source interactions is evaluated by applying a triggering seismic event that causes relevant changes in the short-term TotPTHA

The Efficiency of Gravitational Bremsstrahlung Production in the Collision of Two Schwarzschild Black Holes

We examine the efficiency of gravitational bremsstrahlung production in the process of head-on collision of two boosted Schwarzschild black holes. We constructed initial data for the characteristic initial value problem in Robinson-Trautman spacetimes, that represent two instantaneously stationary Schwarzschild black holes in motion towards each other with the same velocity. The Robinson-Trautman equation was integrated for these initial data using a numerical code based on the Galerkin method. The final resulting configuration is a boosted black hole with Bondi mass greater than the sum of the individual mass of each initial black hole. Two relevant aspects of the process are presented. The first relates the efficiency $\Delta$ of the energy extraction by gravitational wave emission to the mass of the final black hole. This relation is fitted by a distribution function of non-extensive thermostatistics with entropic parameter $q \simeq 1/2$; the result extends and validates analysis based on the linearized theory of gravitational wave emission. The second is a typical bremsstrahlung angular pattern in the early period of emission at the wave zone, a consequence of the deceleration of the black holes as they coalesce; this pattern evolves to a quadrupole form for later times.Comment: 16 pages, 4 figures, to appear in Int. J. Modern Phys. D (2008