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Los lagos cratéricos activos (LCA) son manifestaciones superficiales de sistemas volcánicos que registran las principales variaciones físico-químicas generadas en el interior de una cámara magmática y que pueden funcionar como precursores eruptivos. El volcán Copahue se localiza en el Oeste de la provincia de Neuquén entre los límites Chile-Argentina. Es un estratovolcán activo que hospeda sobre su conducto abierto principal un lago cratérico ácido y caliente cuyas variaciones térmicas registradas en campo han funcionado como marcadores pre-eruptivos. Sin embargo, aunque los registros de temperatura in situ proveen información relevante del estado térmico del LCA, poseen la limitante de que no pueden ser adquiridos de manera continua en el tiempo, contrariamente, las técnicas de percepción remota y los datos satelitales del infrarrojo térmico (TIR) permiten estimar la temperatura con una frecuencia temporal mayor. El objetivo de este trabajo es estimar la temperatura del LCA del volcán Copahue en el periodo 20002012 a partir de datos satelitales del infrarrojo térmico del sensor ASTER (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer) el cual posee bandas emisivas que cubren el espectro entre los 8,125 m y 11.65 m, con el fin de completar su registro térmico histórico, evaluar el comportamiento de la variable física y relacionar sus fluctuaciones con las principales manifestaciones del sistema. Se descargaron 54 escenas térmicas adquiridas por el sensor ASTER, las cuales fueron calibradas a radiancia y corregidas atmosféricamente para poder derivar su temperatura. El método NEM (Normalized Emissivity Method) se usó para estimar la temperatura del LCA en función de la radiancia emitida por el pixel más caliente contenido en el cráter y del valor de emisividad de la superficie de agua dentro del mismo. Los resultados de temperatura obtenidos para el LCA permitieron evaluar e identificar sus estados térmicos durante el periodo evaluado. De este modo, se observó que el sistema mantuvo estados de equilibrio caracterizados por temperaturas entre los 30°C – 48°C y estados de calentamiento con temperaturas entre los 55°C – 66°C. Los rangos de temperatura más altos concuerdan con el aumento de actividad volcánica previa al primer pulso eruptivo de julio del 2012. Además, se identificó un importante descenso de temperatura previo al pulso eruptivo de diciembre de 2012. Este patrón térmico de ser característico del sistema volcánico puede ser considerado como un precursor eruptivo en tareas de monitoreo. Esta investigación muestra los alcances de los radiómetros a bordo de plataformas satelitales en la estimación de temperatura sobre manifestaciones volcánicas. El seguimiento de la temperatura del lago cratérico y su clasificación en función a los episodios de estabilidad, calentamiento y enfriamiento proporcionan información de base, útil en tareas de vigilancia volcánica.

El presente trabajo plantea la elaboración de estrategias de enseñanza, que se encuadran en las denominadas estrategias basadas en el alumno, para el caso de teorías de la conducción eléctrica en materiales, abarcando los conceptos de teoría de bandas y semiconductores, y utilizando simulaciones, cálculos numéricos, y otros recursos tecnológicos para comparar diferentes modelos microscópicos de conducción y lograr el aprendizaje de los tópicos correspondientes. La experiencia se puso en práctica en un curso de la asignatura Física Contemporánea II, perteneciente al 3° año del profesorado de Física del Instituto Nacional Superior del Profesorado Técnico (INSPT-UTN) y se analizó la efectividad de los diferentes instrumentos diseñados especialmente para esta actividad. El trabajo describe los conceptos involucrados con una profundidad adecuada para el nivel superior no universitario, define las herramientas utilizadas, presenta el código de los programas construidos en Scilab, narra la puesta en práctica de las estrategias y realiza un análisis de las dificultades y aciertos encontrados durante la misma.

Las estrellas enanas blancas constituyen el destino final más común de la evolución estelar. Es sabido que más del 95\% de las estrellas culminarán su vida como enanas blancas. Como consecuencia, estas estrellas contienen información valiosa sobre nuestro entendimiento de la formación y evolución estelar, las propiedades nuestra galaxia y los sistemas planetarios, entre otras. No obstante, a fin de hacer uso de la población de enanas blancas como herramienta de estudio de diversos problemas astrofísicos, es necesario tener observaciones precisas y prescripciones confiables para modelar las diferentes poblaciones estelares. En ese sentido, la misión espacial GAIA constituye un avance sin precedentes, pues ha mejorado sustancialmente la calidad de las observaciones de enanas blancas de nuestra galaxia. Desde el punto de vista teórico, la gran variedad de aplicaciones de las enanas blancas requiere de una nueva generación de modelos evolutivos que contemplen los avances más recientes en la microfísica y un tratamiento completo de sus etapas evolutivas previas. Partiendo de esta base, la finalidad principal de esta tesis consiste en presentar cálculos detallados de la evolución y estructura de estrellas enanas blancas. En ese sentido, en esta tesis se han incorporado al modelado de dichas estrellas, procesos físicos que habitualmente son despreciados en los cálculos de evolución estelar. Estos procesos afectan los tiempos de enfriamiento y la composición química de las enanas blancas. A su vez, un segundo objetivo de esta tesis consiste en aplicar estos nuevos modelos detallados a la población actual de enanas blancas de nuestra galaxia. Para empezar, se estudió el impacto de la quema nuclear residual de hidrógeno (H) en enanas blancas provenientes de progenitores de baja metalicidad. Esta constituye una fuente extra de energía habitualmente despreciada en los cálculos evolutivos de enanas blancas, que naturalmente enlentece los tiempos de enfriamiento. Este efecto debería verse reflejado en la función de luminosidad de enanas blancas de poblaciones de baja metalicidad. Es por esto que en esta tesis, se estudió la función de luminosidad observada del cúmulo globular viejo y rico en metales NGC 6397. A su vez, se ha estudiado la posibilidad de que la quema nuclear estable de H excite modos pulsacionales a través del mecanimo epsilon, en enanas blancas en entornos de baja metalicidad. Por otra parte, se ha estudiado el impacto de la difusión del $^{22}$Ne en las propiedades evolutivas y pulsacionales de las enanas blancas. Para poder realizar este estudio, se han incorporado nuevos coeficientes de difusión del $^{22}$Ne y se ha mejorado notablemente el tratamiento numérico de este proceso. A su vez, se ha estudiado la evolución de enanas blancas deficientes en H. Con esa finalidad, se han incorporado modelos de atmósferas detalladas deficientes en H, que proporcionan condiciones de borde realistas para el modelado de la evolución de este tipo de estrellas. Estas condiciones de borde eran una pieza clave faltante de los modelos evolutivos de enanas blancas existentes en la literatura, necesaria para estimar correctamente los tiempos de enfriamiento. Por último, hemos calculado modelos evolutivos de enanas blancas masivas con núcleos de Oxígeno (O) y Neón (Ne). Estos cálculos son los primeros en considerar la separación de fase del O-Ne durante el proceso de cristalización y su consecuente liberación de energía. En esta tesis se han incorporado varios procesos físicos al código de evolución estelar LPCODE, proporcionando un marco te\'orico para, en los años subsiguientes, contrastar estos modelos teóricos con las observaciones. Esperamos con esta nueva generación de modelos evolutivos responder a diversos interrogantes planteados por las nuevas relevaciones observacionales.

Tesis (Doctor en Astronomía)--Universidad Nacional de Córdoba, Facultad de Matemática, Astronomía y Física, 2015.

Las estrellas de neutrones (ENs) son uno de los objetos astrofísicos más extremos, tanto desde un punto relativista como cuántico, dado que alcanzan densidades que no se pueden encontrar en otros lugares del universo. Esta propiedad las convierte en laboratorios naturales, en donde se pueden poner a prueba diversos modelos y teorías. Por un lado, el estado de la materia densa, y su consiguiente ecuación de estado (EdE), es uno de los mayores interrogantes que plantean y que se pueden estudiar en estos objetos. Además, desde hace una década, a partir de las detecciones de los púlsares J1614-2230 y J0348+0432 -las cuales impusieron una fuerte restricción para la masa máxima de las ENs, M_max ≳ 2 M_☉ - y con el inicio de la astronomía multimensajera de ondas gravitacionales, a partir de la detección del evento GW170817 y su contraparte electromagnética, ha comenzado una etapa de investigación de precisión para las ENs. En esta línea se inscribe la detección del pulsar PSR J0740+6620, la cual ocurrió durante la redacción de esta tesis. Esta última observación impone la cota en la masa máxima más fuerte de la actualidad, M_max ≳ 2.05 M_☉. En este contexto se plantea esta Tesis de Doctorado, cuyo objetivo general es aportar una mejor comprensión de la estructura, estabilidad y composición interna de las ENs aisladas. En particular, se busca estudiar estos objetos, con una perspectiva teórica, considerando la hipótesis de que en sus núcleos ocurra una transición de fase de materia hadrónica a materia de quarks, dando lugar a estrellas híbridas (EHs). Dicha hipótesis se ve justificada por el hecho de que estos objetos compactos alcanzan, en sus núcleos, densidades que superan varias veces la densidad de los núcleos atómicos. Para ello, realizamos, en primer lugar, un desarrollo microscópico, utilizando modelos efectivos de la física nuclear y subnuclear para construir la EdE híbrida, la cual incluye las contribuciones de las fases de hadrones y de quarks. Además, consideramos que la transición de fase hadrón-quark resulta una transición abrupta, con una interfase discontinua. En el caso de la materia de quarks, utilizamos un modelo efectivo de la Cromodinámica Cuántica, denominado Método de Campo Correlacionador. Para la materia hadrónica, utilizamos diferentes versiones de la aproximación de Campo Medio Relativista. Una vez construida la EdE, mediante las ecuaciones de equilibrio hidrostático relativistas de Tolman-Oppenheimer-Volkoff, obtenemos las soluciones que nos permiten estudiar la estructura macroscópica de las EHs. Además, estudiamos la estabilidad dinámica para las configuraciones obtenidas, considerando diversos criterios de estabilidad, para analizar qué tipo de soluciones estáticas pueden tener implicancias astrofísicas. En particular, analizamos la estabilidad dependiendo del tipo de transición de fase en el interior de estos objetos, rápida o lenta. En el marco de la hipótesis de la transición hadrón-quark y trabajando según la metodología enunciada, estudiamos dos escenarios diferentes de interés astrofísico. Primero, abordamos la etapa de proto-EN, en la cual se modela la EN durante los primeros minutos inmediatamente posteriores a su formación, luego de la explosión de supernova de la estrella progenitora. En esta etapa, se deben considerar los efectos de las altas temperaturas, las cuales pueden llegar hasta 10^12 Kelvin, y la presencia de neutrinos atrapados en su interior. En el segundo escenario, incluyendo la presencia del campo magnético, se estudia el problema de las magnetares, ENs con campos magnéticos superficiales de hasta 10^15 Gauss. En este escenario, además de la contribución puramente magnética, se debe considerar la cuantización de Landau para las partículas con carga eléctrica no nula. Ambos escenarios, además, deberían presentar una evolución temporal, debido al proceso de enfriamiento y desleptonización de la proto-estrella o al decaimiento del campo magnético en la magnetar. Por lo tanto, estudiamos posibles transiciones evolutivas entre configuraciones estables, a través del análisis de la relación masa gravitacional-masa bariónica para las diferentes familias de estrellas calculadas. Los resultados obtenidos muestran que los modelos estudiados satisfacen las restricciones observacionales actuales. Por otro lado, obtenemos que es posible que ocurra una transición de fase hadrón-quark en el núcleo de las ENs, dando lugar a EHs. Esta transición, en el marco de los modelos considerados, podría ocurrir tanto en el momento de formación del objecto compacto, como en estadios posteriores de su evolución, como consecuencia de su enfriamiento o del decaimiento de su campo magnético. En este sentido, el estudio de las secuencias evolutivas de estos objetos, a través de transiciones entre configuraciones estables, permite analizar en qué momento ocurriría la transición de fase y qué tipo de objetos pueden ser el resultado final de estos procesos. Además, el estudio sobre la estabilidad de estos objetos muestra que, dependiendo del criterio de estabilidad considerado, la existencia de configuraciones híbridas se modifica significativamente. Si se consideran transiciones de fase rápidas, la posibilidad de existencia de EHs resulta marginal, mientras que si se consideran transiciones de fase lentas surge una familia extendida y numerosa de objetos estables híbridos. Dado que el debate en torno a la EdE de la materia densa es actualmente un tema vigente y dinámico, estos resultados resultan provisorios y quedan sujetos a futuros experimentos y observaciones. En este sentido, en el contexto de la nueva era de la astronomía multimensajera de ondas gravitacionales y de la futura astrosismología de ENs, esperamos que los resultados y predicciones obtenidas en esta tesis se enmarquen dentro de esta nueva perspectiva y contribuyan a profundizar el conocimiento sobre la composición interna y el comportamiento de las ENs.

En Argentina, y debido al amplio contexto geográfico donde crece, el cultivo de soja está expuesto frecuentemente a episodios de alta temperatura combinados con baja disponibilidad hídrica. Cuando ocurren durante etapas críticas, estas condiciones ambientales disminuyen el rendimiento del cultivo. Sin embargo, son escasos o inexistentes los estudios que evalúan los mecanismos ecofisiológicos que determinan la partición reproductiva y la generación del rendimiento en respuesta a la combinación de estos estreses abióticos. Los objetivos de esta tesis fueron estudiar la generación del rendimiento en soja, enfatizando el estudio de la dinámica de producción de estructuras reproductivas, la estabilidad de la partición reproductiva y de los mecanismos de compensación entre número y peso de granos en respuesta a la interacción de altas temperaturas y distintos niveles hídricos en suelo. Para ello, durante dos campañas, dos genotipos (DM 4200 y DM 4870)fueron evaluados ante la combinación de dos niveles de temperatura (impuestos como episodios estrés térmico de corta duración)y agua edáfica (riego y secano)durante la etapa crítica de generación de vainas. Se cuantificaron la evolución de la biomasa aérea, la eficiencia de uso de radiación, la dinámica de producción y fijación de vainas, el rendimiento y sus componentes (número y peso de granos)y las relaciones fuente/destino durante las etapas de determinación del número y del peso de los granos. La temperatura máxima promedio durante los episodios de estrés térmico superó en 5,6 ºC a la registrada en tratamientos control. La tasa de fijación de vainas fue 38 por ciento inferior en condiciones de alta temperatura combinada con secano con respecto a los controles regados. El estrés térmico en fructificación redujo el número de granos en ambas condiciones hídricas, aunque en distinta magnitud (17 por ciento riego; 42 por ciento secano). En contraste con los controles, el componente peso de granos no logró compensar la reducción del número de granos en la combinación de estrés térmico y secano. En consecuencia, la alta temperatura con secano redujo la partición reproductiva (15 por ciento p menor a 0,05)y el rendimiento fue consistentemente afectado (45 por ciento inferior a los controles regados). Los resultados de este estudio demuestran que la caída en partición reproductiva y, por ende, en rendimiento final no obedeció a fallas reproductivas ya que el número de vainas iniciadas fue similar en todos los tratamientos. La supervivencia de vainas se asoció con las condiciones ambientales durante las etapas tempranas de su desarrollo, alteradas por el episodio de estrés térmico. Estos resultados ponen de manifiesto la importancia de discriminar los efectos del estrés abiótico según el patrón temporal de fijación de vainas.

El presente trabajo ha tenido como objetivo explorar las propiedades de modelos cuánticos bidimensionales de nidos sobre dos tipos de espacios de fase no-conmutativos: el primero de ellos con parámetros de no-conmutatividad constantes en el espacio de fases, lo que rompe la invariancia de Lorentz, mientras que en el segundo caso la no-conmutatividad es inducida por el corrimiento de las variables canónicas mediante la suma directa de generadores de una representación unitaria irreducible del grupo de Lorentz, preservando así esa simetría.

Se estudiaron durante 2 años los ecto y los endoparásitos de Galaxias maculatus y de Percichthys trucha en un ambiente andino oligotrófico, el lago Escondido, para caracterizar comunidades de parásitos en peces autóctonos de Patagonia. Los peces presentaron buen estado sanitario y características tales como sexo, peso, talla y edad fueron similares a las registradas en otras poblaciones de estas especies en lagos andinos. Se registraron un total de 26 taxones, de los cuales 16 parasitaron al puyen y 17 a la perca. Diplodon chilensis (Mollusca). Ergasilus síeboldi (Crustacea), Derogenes patagonicus, Tylodelphys barilochensis (Digenea) y Camallanus corderoí (Nematoda) se encontraron en ambos; Phílureter trigonopsis, Gymdactylus sp (Monogenea), Posthodiplostomum sp, metacercarias de Acanthostomoídes apophalliformis (Digenea), Contracaecum sp (Nematoda) y Nippotaenia sp (Cestoda) en puyen y adultos de Acanthostomoídes apophalliformis, Polylekithum sp (Digenea). Philonema percihthydis, Hysterothylacium patagonense (Nematoda), Acolpenteron sp y Tetracleídus sp (Monogenea) en perca. El gloquidio de D. chilensis ocupó el mayor número de localizaciones en ambos peces y la branquia fue el órgano con el mayor número de especies parásitas. De un total de 8 gremios, reconocidos en el presente trabajo, los parásitos del puyen conformaron 7 y los de las percas, 6. Las distribuciones presentaron un buen ajuste a la Binomial Negativa y las especies mayoritariamente endoparásitas y autogénicas. tienen ciclos heteroxenos. Los reclutamientos presentaron 2 máximos y uno de ellos se produjo durante los meses más cálidos. La abundancia y la intensidad media presentaron diferencias significativas en todas las especies. Las variaciones de la edad fueron importantes para las variables infrapoblacionales, infracomunitarias y de las comunidades componentes. La presencia de especies centrales fue escasa. Los valores de la dominancia, la riqueza, la diversidad, la equitabilidad, la similitud y la estabilidad fueron intermedios. Las características analizadas indicaron que los parásitos de peces del lago Escondido estarían en el continuo entre comunidades aislacionistas e interactivas, de modo que sus patrones no son totalmente estructurados ni totalmente estocásticos.

La presente tesis se origina en la posibilidad de alcanzar una mejor comprensión microscópica y teórica del comportamiento de semiconductores-dopados en presencia de H, por medio de una versión de FPLMTO21 que ha mostrado ser eficiente en la evaluación de fonones y parámetros hiperfinos. La utilización del ¹¹¹Cd como átomo sonda PAC en semiconductores covalentes y los estudios experimentales realizados sobre Cd-H:Si hacen de éste un prototipo del problema del hidrógeno formando complejos con impurezas aceptoras. Por tanto en este trabajo se propone: 1) Describir, mediante un estudio de primeros principios usando el full potential linear muffin tin orbital method (FPLMTO), las propiedades electrónicas del estado fundamental del Cd como impureza en silicio. Este estudio además de caracterizar al Cd en silicio de gran utilidad para PAC, por sus parámetros favorables para el estudio de la interacción cuadrupolar, reviste un interés adicional. El Cd actúa como un doble aceptor silicio, por lo tanto su comportamiento podría ser representativo de otros dobles aceptores del Grupo IIB Estos están bien caracterizados en Ge por el grupo de E.Haller (Berkeley) no así en Si. 2) Estudiar la impureza Cd formando complejos con hidrógeno en silicio (Cd-H:Si). Hallar las configuraciones de equilibrio locales, obtenidas con el H ubicado tanto en regiones de alta como de baja densidad electrónica. Obtener las frecuencias de vibración de algunos modos locales Predecir el gradiente de campo eléctrico y la constante de acoplamiento cuadrupolar en el sitio del Cd, en cada una de las configuraciones de energía mínima encontradas. Corroborar las configuraciones geométricas propuestas en los trabajos experimentales.