General polytropic spheres as gravitational lenses     

《New Astronomy》2024

We propose hydrostatic polytropic spheres governed by the Lane-Emden equation (LEE) of index $n$ as a novel set of physical models for axially averaged gravitational lenses anywhere in the Universe, alternative to the familiar singular isothermal sphere (SIS) and the Navarro–Frenk–White (NFW) profile, as such general polytropic spheres are conceptually simple, versatile in representing a series of equations of state, and able to address both the inner core and cusp features. As LEE is nonlinear, there exist several distinct classes of LEE solutions to serve as physical lens models. With a few scaling parameters, the complete problem can be readily reconstructed with full physical dimensions. A given mass density profile satisfying LEE produces lensing effects that are solely determined by a dimensionless parameter $q$ which contains geometric and kinematic information about the source-lens-observer system. The lens mapping and tangential shear or distortion profile are derived, first analytically for special cases and then asymptotically at the outskirts or near the edge of the lens. Numerical procedures for calculating full lensing profiles of a general lens are developed. Our results include the analytical “singular polytropic sphere” (SPS) profile which generalizes the SIS model and may outperform the latter in modeling dark matter halos among others. We further point out that dynamic models of general polytropic spheres in self-similar evolution can serve as several broad classes of gravitational lenses and produce time-dependent lensing effects slow or fast depending on the pertinent time scales. Astrophysical sources that can be lensed include electromagnetic wave sources in the entire frequency band, gravitational wave sources in the entire frequency band, gravitons even possibly with finite masses, neutrino sources of three different types, neutron sources, and ultra high energy cosmic rays (UHECRs) of electrically charged particles which can also interact with magnetic fields. We discuss and elabrate applications to dark matter halos, hypermassive black holes and supermassive black holes in the entire Universe including the early Universe, magnetized supermassive stars, static and dynamically evolving spherical and cylindrical lenses in contexts of astrophysics and cosmology.  相似文献   

南海北部陆坡神狐海域HS-373PC岩心表层沉积物古菌多样性   总被引：3，自引：0，他引：3       下载免费PDF全文

张勇  苏新  陈芳  蒋宏忱  陆红峰  周洋  王媛媛 《海洋科学进展》2010,28(3)

利用分子生物学技术分析南海北部神狐海域天然气水合物潜力区HS-373PC岩心表层沉积物中古菌多样性,从沉积物中提取总DNA并扩增古菌16SrRNA基因序列,对克隆文库进行系统发育分析。结果显示所有古菌序列均属于泉古菌(Crenarchaeota)和广古菌(Euryarchaeota)。其中泉古菌以C3为主要类群,另有少量序列属于Marine Benthic Group(MBG)-B,MBG-C,Marine Crenarchaeotic Group I(MGI),Marine Hydrothermal VentGroup(MHVG)和Novel Group of Crenarchaea(NGC);广古菌以MBG-D为主,其它序列分别属于UnclassifiedEuryarchaeotic Clusters-1/2(UEC-1/2)。  相似文献   

基于mtDNA 16S rRNA序列的脉红螺(Rapana venosa)与红螺(R.bezoar)的分类学研究          下载免费PDF全文

杨建敏  郑小东  李琪  王如才  王卫军  孙国华  张宇 《海洋与湖沼》2010,41(5):748-755

采用线粒体DNA16SrRNA基因序列测定方法,对中国沿海3目8科的14种腹足类的系统演化关系进行了比较分析。结果显示,共测定了102个个体,获得线粒体DNA16SrRNA基因片段507bp的同源碱基序列;用最大简约法检测到保守位点87个,可变位点409个,简约信息位点254个;计算了碱基替换/颠换率的距离(R)和基于碱基替换+颠换率的距离(D),红螺属内的脉红螺和红螺R值为0.9367,大于0.5,属于种间标志值;采用Kimura2-parametermodel构建了邻接法(NJ)、最小进化法(ME)和最大似然法(MP)等3种系统树,脉红螺和红螺各自均为单系群(支持率=92—100),同时表明它们在检测的14种腹足类中属于相当进化种类。分析结果从线粒体基因序列的层次支持脉红螺与红螺属于不同种类的现代分类方法。  相似文献   

一株甲胺磷高效降解菌——巴氏葡萄球菌(Staphylococcus pasteuri)的筛选及其分子鉴定          下载免费PDF全文

邓先余  高健  谭树华  向言词 《海洋与湖沼》2009,40(5):551-556

从湘潭南天化工厂的甲胺磷废水和污泥中分离细菌样品,以甲胺磷为唯一碳源和能源,经过定向筛选,得到1株可高效降解甲胺磷的菌株HN003,气相色谱测定其对甲胺磷的平均降解效率在24h、48h和72h分别达到45.8%、88.5%和100%。对其进行常规生理生化测试,结果表明,菌株HN003革兰氏染色为阳性,在10-42℃、pH3.0-pH14.0范围内均能生长,并与巴氏葡萄球菌的表型特征非常相似。为了进一步确定HN003的分类学地位,测定了其16S rRNA基因序列(1541bp),分析了相关细菌相应序列的同源性,构建了分子系统发育树,结果表明,菌株HN003与巴氏葡萄球菌的亲缘关系最近。综合上述结果,菌株HN003可鉴定为巴氏葡萄球菌(Staphylococcus pasteuri)。  相似文献   

基于16S rRNA序列初步探讨贻贝属的系统发育   总被引：2，自引：0，他引：2       下载免费PDF全文

沈玉帮  李家乐  牟月军 《海洋科学》2009,33(12):50-55

通过比较贻贝属5个物种包括中国的两种贻贝的线粒体16S rRNA基因部分序列,来初步确定它们的系统发育关系和了解中国沿海两种贻贝的遗传多样性情况.以Perna viridis为外群,采用NJ法和MP法构建分子系统树.系统发育分析表明,5种贻贝(Mytilus californianus, M. corcuscus, M. galloprovincialis, M. edulis, M. trossulus)在系统树上依次进行分叉,呈放射状.M. californianus最为原始,M. corcuscus次之.每一个贻贝物种都形成单系.其中,M. edulis和M. trossulus是非常相似的,M. corcuscus和M. californianus的亲缘关系近.同时发现,我国沿海分布的紫贻贝(M. galloprovincialis)和厚壳贻贝(M. corcuscus)的遗传多样性都较高,但厚壳贻贝的遗传多样性要低于紫贻贝,可能是由于厚壳贻贝过度被渔民开采等导致厚壳贻贝群体大小降低的缘故.这里系统发育分析为将来进行物种进化、迁移和育种方面的比较研究提供理论基础.  相似文献   

一株甲胺磷高效降解菌——巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)的分离及其分子鉴定   总被引：2，自引：0，他引：2       下载免费PDF全文

刘文海  邓先余  向言词  邱山红 《海洋与湖沼》2009,40(2):170-175

湘潭南天化工厂的甲胺磷废水未经处理直接排放,对湘江及下游的湖泊造成了一定的污染,利用解磷微生物去除江河湖泊中的甲胺磷污染是一条有效的途径.本文作者从被该厂甲胺磷废水污染的湖泊中分离细菌样品,以甲胺磷为唯一碳源和能源,经过定向筛选,得到一株可高效降解甲胺磷的菌株HN001.气相色谱测定结果表明,此菌株对甲胺磷的降解率在48h和96h分别为49.24%和98.20%.对其进行了常规生理生化测试,结果表明,该菌株与巨大芽孢杆菌的表型特征非常相似.为了进一步确定HN001的分类学地位,测定了其16S rRNA基因序列,分析了相关细菌相应序列的同源性,构建了分子系统发生树,结果表明菌株HN001与巨大芽孢杆菌的亲缘关系最近.综合上述结果,菌株HN001可鉴定为巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium).  相似文献   

烟台海域中度嗜盐菌分离、鉴定和系统进化研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

冯二梅  宿红艳  王磊 《海洋通报》2010,29(1)

为研究山东烟台海域中度嗜盐菌的分布情况及种群特征,从烟台近海盐场采集的土样和水样中利用高氏一号培养基分离得到22株中度嗜盐菌。通过菌落形态观察、生理生化特征分析比较,选取其中的9株进行16SrDNA序列分析和系统进化分析,结果表明这些中度嗜盐菌分别属于7个属:芽孢杆菌属(Bacillus)、枝芽孢杆菌属(Virgibacillus)、薄壁芽孢杆菌属(Gracilibacillus)、刘氏菌属(Liuella)、产微球茎菌属(Microbulbifer)、拟诺卡氏菌属(Nocardiopsis)和交替单胞菌属(Alteromonas),其中菌株YTM-8、YTM-12和YTM-13可能是潜在的新种。以上研究结果表明烟台海域中存在有较为丰富的嗜盐微生物多样性,并且潜藏着新类型的嗜盐菌资源。  相似文献