Quantifying Rapid Variability in Accreting Compact Objects

I discuss some practical aspects of the analysis of millisecond time variability X-ray data obtained from accreting neutron stars and black holes. First I give an account of the statistical methods that are at present commonly applied in this field. These are mostly based on Fourier techniques. To a large extent these methods work well: they give astronomers the answers they need. Then I discuss a number of statistical questions that astronomers don't really know how to solve properly and that statisticians may have ideas about. These questions have to do with the highest and the lowest frequency ranges accessible in the Fourier analysis: how do you determine the shortest time scale present in the variability, how do you measure steep low-frequency noise. The point is stressed that in order for any method that resolves these issues to become popular, it is necessary to retain the capabilities the current methods already have in quantifying the complex, concurrent variability processes characteristic of accreting neutron stars and black holes.Comment: To be published in the Proceedings of "Statistical Challenges in Modern Astronomy II", University Park PA, USA, June 199

Use of conventional and alternative treatment strategies for a case of low back pain in a F/A-18 aviator

BACKGROUND: Low back pain can diminish jet pilot concentration and function during flight and be severe enough to ground pilots or cause decreased flying time. The objective of this case report is to present an example of the integration of chiropractic care with conventional treatments for the management of low back pain in a F/A-18 aviator. CASE PRESENTATION: The patient had insidious severe low back pain without radiation or neurological deficit, resulting in 24 hours of hospitalization. Spinal degeneration was discovered upon imaging. Four months later, it still took up to 10 minutes for him to get out of bed and several minutes to exit the jet due to stiffness and pain. He had discontinued his regular Marine Corps fitness training due to pain avoidance. Pain severity ranged from 1.5–7.1 cm on a visual analog scale. His Roland Morris Disability Questionnaire score was 5 out of 24. The pilot's pain was managed with the coordinated efforts of the flight surgeon, physiatrist, physical therapist, and doctor of chiropractic. Following this regimen he had no pain and no functional disability; he was able to fly multiple training missions per week and exercise to Marine Corps standards. CONCLUSION: A course of care integrating flight medicine, chiropractic, physical therapy, and physiatry appeared to alleviate pain and restore function to this F/A-18 aviator with low back pain

A systematic review of high-fibre dietary therapy in diverticular disease

The exact pathogenesis of diverticular disease of the sigmoid colon is not well established. However, the hypothesis that a low-fibre diet may result in diverticulosis and a high-fibre diet will prevent symptoms or complications of diverticular disease is widely accepted. The aim of this review is to assess whether a high-fibre diet can improve symptoms and/or prevent complications of diverticular disease of the sigmoid colon and/or prevent recurrent diverticulitis after a primary episode. Clinical studies were eligible for inclusion if they assessed the treatment of diverticular disease or the prevention of recurrent diverticulitis with a high-fibre diet. The following exclusion criteria were used for study selection: studies without comparison of the patient group with a control group. No studies concerning prevention of recurrent diverticulitis with a high-fibre diet met our inclusion criteria. Three randomised controlled trials (RCT) and one case-control study were included in this systematic review. One RCT of moderate quality showed no difference in the primary endpoints. A second RCT of moderate quality and the case-control study found a significant difference in favour of a high-fibre diet in the treatment of symptomatic diverticular disease. The third RCT of moderate quality found a significant difference in favour of methylcellulose (fibre supplement). This study also showed a placebo effect. High-quality evidence for a high-fibre diet in the treatment of diverticular disease is lacking, and most recommendations are based on inconsistent level 2 and mostly level 3 evidence. Nevertheless, high-fibre diet is still recommended in several guideline

A Four-Antigen Mixture for Rapid Assessment of Onchocerca volvulus Infection

Caused by the filarial parasite Onchocerca volvulus, onchocerciasis is a neglected tropical disease associated with blindness and severe dermatitis. Available diagnostic methods are either invasive, require hours or days to perform, and/or need sophisticated equipment to be conducted. Thus, there is an urgent need for simple and rapid technologies for the specific diagnosis of Onchocerca volvulus infection. Here we investigated whether luciferase immunoprecipitation systems (LIPS) can produce a more rapid and specific test for diagnosis of O. volvulus infection. Using modified versions of previously identified Onchocerca-specific antigens, LIPS tests detected antibodies to all four O. volvulus antigens and easily distinguished the O. volvulus-infected samples from uninfected samples. We also tested these four different antigens in a simpler format as a combined mixture and distinguished 100% of the confirmed cases from the uninfected controls. A rapid 15-minute version of this mixture test (QLIPS) also allowed distinction of 100% of the cases from those uninfected and performed even better in identifying Onchocerca from other cross-reactive parasitic infections. This study suggests that this rapid LIPS test (QLIPS) has the potential to be used in point-of-care detection of onchocerciasis and thereby may provide a new tool for diagnosis and the monitoring of transmission control measures

High-frequency variability in neutron-star low-mass X-ray binaries

Binary systems with a neutron-star primary accreting from a companion star display variability in the X-ray band on time scales ranging from years to milliseconds. With frequencies of up to ~1300 Hz, the kilohertz quasi-periodic oscillations (kHz QPOs) represent the fastest variability observed from any astronomical object. The sub-millisecond time scale of this variability implies that the kHz QPOs are produced in the accretion flow very close to the surface of the neutron star, providing a unique view of the dynamics of matter under the influence of some of the strongest gravitational fields in the Universe. This offers the possibility to probe some of the most extreme predictions of General Relativity, such as dragging of inertial frames and periastron precession at rates that are sixteen orders of magnitude faster than those observed in the solar system and, ultimately, the existence of a minimum distance at which a stable orbit around a compact object is possible. Here we review the last twenty years of research on kHz QPOs, and we discuss the prospects for future developments in this field.Comment: 66 pages, 37 figures, 190 references. Review to appear in T. Belloni, M. Mendez, C. Zhang, editors, "Timing Neutron Stars: Pulsations, Oscillations and Explosions", ASSL, Springe

Caratterizzazione di alcuni siti della rete accelerometrica nazionale al fine di individuare la risposta sismica locale

Le indagini geotecniche finalizzate alla stima della risposta sismica locale si limitano molto spesso ai primi 30 m di profondità, valore che è diventato uno standard per la classificazione delle caratteristiche di un sito. Negli anni ’90 Borcherdt (1994) e Martin e Dobry (1994) suggerirono 30 m come la profondità standard di indagine per la verifica delle strutture. Boore et al. (1993, 1994, 1997) e Boore e Joyner (1997) basarono le regressioni per il calcolo delle leggi predittive del moto del suolo sullo stesso parametro. Nel 1997 negli Stati Uniti il National Earthquake Hazards Reduction Program (NEHRP) nella stesura delle norme tecniche per le costruzioni in zona sismica (FEMA, 1997) utilizza per la prima volta il parametro Vs30 come indice per la classificazione dei suoli, con lo scopo di definirne l’amplificazione. Le norme tecniche per le costruzioni in zona sismica della comunità Europea, EC8 (ENV, 1998) ente da dati provenienti dagli Stati Uniti occidentali e, utilizzando dati provenienti dalla stessa regione, Wald & Mori (2000) segnalano che le VS,30 non sono molto ben correlate con l’entità dell’amplificazione, in quanto esiste una forte dispersione dei dati. La figura 1.1 mostra il rapporto tra le amplificazioni, mediate sull’intervallo di frequenza compreso tra 3-5 Hz. raccomandano lo stesso parametro per suddividere i terreni, anche se le classi differiscono in parte dalla classificazione NEHRP. Infine, anche in Italia, le Norme Tecniche per le Costruzioni (Normative Tecniche per le Costruzioni, Gazzetta Ufficiale del 14/01/2008) adottano la stessa suddivisione dei terreni adottata dall’EC8.L’attendibilità della velocità delle onde di taglio nei primi 30 m (VS,30) come estimatore della risposta sismica di un sito, in termini di frequenza e amplificazione, è tuttavia molto discussa.Innanzitutto il parametro è stato ricavato unicamente da dati provenienti dagli Stati Uniti occidentali e, utilizzando dati provenienti dalla stessa regione, Wald & Mori (2000) segnalano che le Vs30 non sono molto ben correlate con l’entità dell’amplificazione, in quanto esiste una forte dispersione dei dati. La figura 1.1 mostra il rapporto tra le amplificazioni, mediate sull’intervallo di frequenza compreso tra 3-5 Hz. I valori risultano effettivamente molto dispersi, ma questo risultato può essere spiegato col fatto che non tutte le classi di sito hanno frequenza di risonanza compreso in questo intervallo di frequenza. Perciò per alcuni siti la media è stata calcolata nell’intorno della frequenza di risonanza (sulle amplificazioni massime), mentre per altri è stata calcolata sulle armoniche superiori, che hanno ampiezze minori. Lavori eseguiti con dati provenienti da altre regioni sottolineano come le Vs30 non siano buoni estimatori per la predizione di amplificazioni in bacini profondi (Park & Hashash, 2004), per la stima delle amplificazioni in altre regioni (Stewart et al., 2003) o in presenza di inversioni di velocità (Di Giacomo et al., 2005). Uno studio recente, eseguito su dati giapponesi (Zhao et al., 2006) si è evitato l’uso della Vs30 perché strati spessi di terreno rigido posti sopra il substrato roccioso amplificano il moto di lungo periodo, mentre gli strati sottili e soffici tendono ad amplificare il moto di corto periodo: ciò significa che la VS,30 non può rappresentare il periodo predominante del sito, dato che si basa solo sugli strati superficiali. Secondo Mucciarelli e Gallipoli (2006) il confronto tra l’amplificazione sismica al sito e la Vs30 mostra che quest’ultimo parametro non è adeguato per spiegare gli effetti di sito osservati in Italia a causa delle situazioni geologiche particolari che sono diffuse nel nostro paese. La figura 1.2 mostra la distribuzione dell’ampiezza rispetto alla classe di sito, in cui si vede che le classi sono mal discriminate e le mediane delle classi A e B (indicate dalla linea nera) sono uguali. È però necessario notare che questo grafico è stato costruito utilizzando le ampiezze ricavate col metodo dei rapporti spettrali H/V, ma in letteratura (Bard, 1999) è dimostrato che tali rapporti spettrali permettono di stimare la frequenza di risonanza, ma falliscono nella stima del valore di amplificazione. In particolare la Vs30 sottostima gli effetti locali ai siti con inversione di velocità e li sovrastima in siti con bacini profondi. La Vs30 sembra fornire dei buoni risultati solo in siti che abbiano un profilo di velocità monotono, crescente con la profondità e un forte contrasto di impedenza nella prima decina di metri. Questo studio si propone di verificare l’attendibilità della velocità delle onde di taglio valutate nei primi 30 m come estimatore della risposta sismica di un sito. Per questo scopo sono state selezionate 45 stazioni della Rete Accelerometrica Nazionale, di cui si conoscono i profili stratigrafici e i profili di velocità delle onde di taglio e di compressione. Inoltre sono state raccolte le registrazioni strong motion relative ai terremoti registrati da queste stazioni. Gli effetti di sito sono stati valutati in due modi: · Le registrazioni sono state utilizzate per calcolare i rapporti spettrali H/V per ricavare la frequenza fondamentale propria di ciascun sito (f0) e il relativo valore di amplificazione; · I profili di velocità delle onde di taglio sono serviti per ricavare il modello teorico monodimensionale per il calcolo della funzione di trasferimento del sito, eseguito per mezzo del modello proposto da Haskell e Thomson (Haskell, 1953, Thomson 1950), da cui ricavare la f0 e l’amplificazione. I valori ottenuti con i due metodi sono stati poi confrontati per verificare la congruenza dei risultati. I profili di velocità hanno permesso di classificare le stazioni utilizzando la velocità media delle onde di taglio nei primi 30 m (Vs30), secondo la normativa italiana. I risultati ottenuti dalla valutazione della risposta di ciascun sito, espressi in termini di frequenza fondamentale e amplificazione, sono stati correlati con la rispettiva classe di sito per verificare l’attendibilità del parametro delle Vs30 come estimatore degli effetti di sito

25th Annual Computational Neuroscience Meeting: CNS-2016

Abstracts of the 25th Annual Computational Neuroscience Meeting: CNS-2016 Seogwipo City, Jeju-do, South Korea. 2–7 July 201