Orientador: Ranulfo Monte Alegre / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-10T05:07:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_LucielenOliveirados_D.pdf: 924736 bytes, checksum: c840daae6a578f96bb26b7b8ad94bddd (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: A glutationa (GSH) é um tripeptídeo composto por ácido glutâmico, L-cisteína e glicina. Uma de suas funções mais importantes é atuar como antioxidante contra os efeitos tóxicos do oxigênio e de outros compostos oxidativos. A GSH é importante em várias funções metabólicas nas células, tais como: proteção da oxidação por peróxidos, transporte de aminoácidos através da membrana celular e eliminação de metais pesados. Com a descoberta de mais funções e propriedades, este composto tornou-se de interesse nas indústrias de aditivos para alimentos, cosméticos e fármacos. Este tripeptídeo é normalmente produzido por fermentação com leveduras. A aplicação dos campos magnéticos (CM) nos processos fermentativos pode causar efeitos estimulantes ou inibitórios. Poucos trabalhos têm sido direcionados para aplicação de CM em Saccharomyces cerevisiae. O objetivo deste trabalho foi o estudo da produção de GSH e avaliar o efeito da aplicação de CM durante o processo. O microrganismo utilizado foi a levedura S. cerevisiae ATCC 7754 e o acompanhamento das fermentações foi feito com determinações de pH, concentrações celular, de glicose e de GSH. Na primeira etapa, em frascos Erlenmeyer (250 mL), foram feitos três delineamentos experimentais. Os níveis de temperatura, pH inicial, agitação, concentrações de inóculo e inicial de glicose foram estudados. A maior concentração de GSH obtida foi de 168,9 mg/L após 48 h, no ensaio a 24°C, 300 rpm, pH inicial 5, 60 g/L de glicose e 5% de inóculo. Foi obtido um modelo de segunda ordem e o percentual de variação explicado por este foi de 95%. Os resultados mostraram que as melhores condições de cultivo foram 300 rpm, 20°C, pHinicial 5, 54 g/L de glicose e 5% de inóculo. Na segunda etapa, feita em fermentador Bioflo III (5 L), as condições de agitação, aeração, fonte de nitrogênio e adição de aminoácidos foram estudadas. A maior concentração de GSH (205,7 mg/L) ocorreu em 72 h no ensaio feito a 20°C, 500 rpm, 54 g/L de glicose, 1,1 vvm, com adição de aminoácidos e utilizando extrato de levedura. Na terceira etapa foi feita a aplicação de CM gerados por bobina. Para tal, foi utilizado um delineamento experimental e as variáveis tempo do tratamento e indução magnética foram estudadas. A concentração de GSH chegou a 340 mg/L, quando foram aplicados 25 mT por 16 h. Na quarta etapa o meio de cultivo foi recirculado passando por ímãs e foi variado o tempo de exposição ao CM. No ensaio com aplicação de 20 mT por 72 h foi observada a maior concentração de GSH, de 271,9 mg/L. Em todas as etapas o ensaio no qual foi obtida a maior concentração de GSH (340 mg/L) foi conduzido com aplicação de 25 mT por 16 h e nas seguintes condições de cultivo: 20ºC, pHinicial 5, 200 rpm, 54 g/L de glicose, 50 g/L de extrato de levedura, 12 g/L de MgSO4.7H2O, 5% de inóculo (v/v), 3,2 vvm e com adição de aminoácidos durante a fermentação / Abstract: Glutathione (GSH) is a tripeptide consisting of L-glutamate, L-cysteine and glycine. One of its most important functions is a role as an antioxidant against the toxic effects of oxygen and other oxidative compounds. GSH is important for several metabolic functions of cells, such as protection from oxidation by peroxides, transport of amino acids across cell membranes and elimination of heavy metals. Moreover the discovery of more functions and properties of GSH, this compound is of interest in the food additive, cosmetic and pharmaceutics industries. This tripeptide is currently produced by yeast fermentation. The application of magnetic fields (MF) in the fermentative process can cause stimulants or inhibitory effects. Literature is very poor about the application of MF in S. cerevisiae. The objective of this work was to study the production of GSH and evaluate the application of MF fields in this process. The microorganism used was the yeast S. cerevisiae ATCC 7754 and the fermentations were monitored with the measurements of pH, concentrations of cell, glucose and GSH. In the first step, in the Erlenmeyer flasks (250 mL), have made three experimental design. The levels of temperature, pHinitial, agitation rate, concentrations of glucose and inoculum were studied. The highest concentration of GSH was 168.9 mg/L after 48 h, in run at 24ºC, 300 rpm, pHinitial 5, 60 g/L of glucose and 5% of inoculum. It was obtained a second order model equation and the percent of variation explained by the model was 95%. The results showed that the optimal culture conditions were 300 rpm, 20°C, pHinitial 5,54 g/l of glucose and 5% of inoculum concentration. In the second step, made in fermentor Bioflo III (5 L), the conditions of agitation, aeration, a source of nitrogen and addition of amino acids were studied. The highest concentration of GSH (205.7 mg/L) occurred in 72 h in run at 20°C, 500 rpm, 54 g/L of glucose, 1.1 vvm, with the addition of amino acids and yeast extract as a source of nitrogen. The third step was the application of MF generated by coil, it was used an experimental design and variables time of treatment and induction were studied. The concentration of GSH reached was 340 mg/L, when it was applied 25 mT for 16 h. In the fourth step the fermentation medium was recycled through magnets and was varied the time of exposure to the MF. In run with application of 20 mT by 72 h was seen the highest concentration of GSH of 271.9 mg/L. At all stages in which the run was obtained the highest concentration of GSH (340 mg/L) was conducted with application of 25 mT by 16 h of cultivation in the following conditions: 20°C, pHinicial 5, 200 rpm, 54 g/L of glucose, 50 g/L of yeast extract, 12 g/L of MgSO4.7H2O, 5% of inoculum (v/v), 3.2 vvm and with the addition of amino acids during fermentation / Doutorado / Doutor em Engenharia de Alimentos

Este trabalho objetiva investigar a estabilidade de um feixe de partículas periodicamente focalizado por um campo magnético, dando uma especial atenção às novas regiões de estabilidade que foram recentemente encontradas [46]. Primeiramente investigamos como o perfil do campo magnético focalizador influencia na estabilidade do feixe periodicamente focalizado [41]. A seguir, a importância das perturbações sem simetria axial sobre a estabilidade do feixe foi analisada [40]. Por fim, pesquisamos como o transporte de um feixe fora do centro de simetria do campo focalizador é alterado pela dinâmica de sua centróide, e como cargas induzidas no cilindro condutor que contém o feixe, influenciam a dinâmica e a estabilidade deste [38]. A fim de obtermos informações sobre a estabilidade não-linear dos vários tipos de soluções presentes em nosso problema, usamos os plots de Poincaré [33] e aplicamos o método de Newton-Raphson [41]. / In this work we investigate the stability of a particle beam periodicalIy focused by a magnetic field, paying special attention to the new regions of the stability found recent1y [46]. First of alI, we investigate how the profile of the focusing magnetic field influence the stability of the periodicalIy focused beam [41]. Afterwards, the importance of perturbations without axial simmetry on the stability of the beam is analyzed [40]. FinalIy, we research how the transport of an off-axis beam is altered by the dynamics of the its centroid, and how induced charges in the conducting pipe encapsulating the beam influence its dynamics and stability [38]. To obtain information about the stability of several non-linear solutions presents in our problem, we use Poincaré's plots and apply the Newton-Raphson's method [41].

Neste trabalho investigamos a interação onda-partícula de uma onda eletrostática estacionária que perturba o sistema com impulsos periódicos, representados pela função delta de Dirac, e partículas relativísticas em um plasma magnetizado, com vetor de onda formando um ângulo arbitrário em relação ao campo magnético. Os impulsos periódicos permitem colocar a solução das equações de Hamilton na forma de um mapa. Nosso interesse principal está na possibilidade de energização de partículas inicialmente pouco energéticas. Para esse fim, o ˆangulo entre o vetor de onda e o campo magnético mostra-se como um parâmetro importante e explicamos o comportamento das partículas de baixa energia como função desse ângulo. / In this work we investigate the wave-particle interaction of a stationary electrostatic wave that perturbs periodically the system with impulses, represented by the Dirac delta function, and relativistic particles in a magnetized plasma with wavevector in a arbitrary direction. The periodic impulses allow us to place the solution of Hamilton’s equations in the form of a map. Our main interest lies in the possibility of energize particles initially with low energy. To this end, the angle between the wave vector and the magnetic field is an important parameter and we explain the behavior of the low energy particles as function of this angle.

O presente trabalho consiste da realização de um estudo experimental sobre os efeitos das substituições químicas na irreversibilidade magnética e na magnetocondutividade do supercondutor YBa2Cu3O7-δ. Para tanto, o comportamento da linha de irreversibilidade magnética (LIM) bem como dos regimes de flutuações na magnetocondutividade foram pesquisados em amostras policristalinas e moncristalinas de YBa2-xSrxCu3O7-δ (x = 0, 0.1, 0.25, 0.37 e 0.5) e YBa2Cu2.97D0.03O7-δ (D = Zn ou Mg). Além de reduzir drasticamente o valor da temperatura crítica de transição, Tc, os dopantes introduzem um caráter granular nos monocristais. No monocristal puro, o comportamento da LIM é descrito pela lei de potências prevista pelo modelo de "flux creep" gigante para dinâmica de fluxo de Abrikosov convencional. Por outro lado, o comportamento da LIM para as amostras supercondutoras granulares apresenta características própias bastante relevantes. Os dados do limite de irreversibilidade, Tirr(H) seguem a lei de potência ditada pelas teorias de "flux creep" somente em altos campos magnéticos.Na região de baixos campos magnéticos, dois diferentes regimes de dinâmica de fluxo surgem: Nos campos magnéticos mais baixos que 1 kOe, os dados de Tirr(H) seguem uma lei de potência do tipo de Almeida-Thouleess (AT). Perto de 1 kOe, ocorre um "crossover" e em campos magnéticos intermediários passa a ter seu comportamento descrito por uma lei de potências do tipo Gabay-Toulouse (GT). A ocorrência de um comportamento AT-GT na LIM é a assinatura de um sistema frustrado onde a dinâmica de fluxo intergranular ou de Josephson é dominante. Na ausência de teorias específicas para este comportamento em baixos campos, descrevemos o comportamento da LIM de nossos supercondutores granulares, na região de baixo campo, em analogia aos sistemas vidros de spin. No entanto, o comportamento de Tirr(H) na região de altos campos, ocorre de acordo com a teoria de "flux creep" gigante. Particularmente, para valores acima de 20 kOe, a LIM nos monocristais de YBa2-xSrxCu3O7-δ para H // ab, exibe fortes propriedades direcionais para a orientação de H próximo aos planos de maclas (PMCs). Este comportamento é do tipo "cusp", similar ao observado em supercondutores com defeitos colunares, o qual caracteriza uma fase vidro de Bose. Por outro lado, a magnetoresistividade elétrica revela que a transição resistiva dos supercondutores granulares ocorre em duas etapas. Quando a temperatura é decrescida, inicialmente ocorre a transição de pareamento no interior dos grãos. Em temperaturas inferiores, na proximidade do estado de resistência nula, ocorre a transição de coerência, observada pela primeira vez num monocristal. Na transição de coerência, o parâmetro de ordem adquire ordem de longo alcance. Na região de temperaturas imediatamente acima de Tc, nossos resultados de flutuações na magnetocondutividade revelam a ocorrência de regimes críticos e Gaussianos. Abaixo de Tc, na região paracoerente, que antecede à transição de coerência, observaram-se regimes críticos cujo expoente é consistente com o esperado para o modelo 3D-XY com desordem relevante e dinâmica do tipo vidro de spin.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In this work, structural and magnetic properties of TRNi3Al9 (with TR=Er e Tb) and Er(Ni1−xCux)3Al9 intermetallic compounds are investigated. Single crystal samples were grown by the flux method which was efficient once we obtained single crystals with good quality for Er−Ni−Al, Tb−Ni−AL e Er−Ni−Cu−Al systems. The structural and magnetic characterizations of the samples were performed by the X-ray diffraction measurements and magnetic susceptibility measurements as a function of temperature and applied magnetic field, respectively. The analysis of X-ray diffraction results carried out via the Rietveld method for the TRNi3Al9 (with TR=Er e Tb) system show the formation of a single phase with crystal structure of type ErNi3Al9 which has trigonal symmetry belonging to the space group R32. In this particular case, the magnetization measurements as a function of temperature and magnetic field reveal the presence of a strong magnetic anisotropy due likely to crystal electric field (CEF) effects. In order to study the influence of the CEF on the physical properties of samples we have fitted the experimental data through a mean-field model. Moreover, the analysis of X-ray diffraction measurements allied to Rietveld refinement for Er(Ni1−xCux)3Al9 compounds shows a change of crystal symmetry from trigonal to tetragonal, as a function of the Cu concentration. However, the magnetic susceptibility measurements as a function of temperature show no significant changes in Néel temperature (TN) of compounds. / Nesse trabalho, as propriedades estruturais e magnéticas dos compostos intermetálicos TRNi3Al9 (com TR=Er e Tb) e Er(Ni1−xCux)3Al9 (com 0≤x≤1) foram investigadas. Todas as amostras foram crescidas na forma monocristalina pela técnica de fluxo metálico a qual se mostrou muito eficiente uma vez que os monocristais obtidos apresentaram boa qualidade para os sistemas Er−Ni−Al, Tb−Ni−Al e Er−Ni−Cu−Al. A caracterização estrutural e magnética das amostras foi realizada por meio de medidas de difração de raios X e através de medidas de susceptibilidade magnética em função da temperatura e do campo magnético aplicado, respectivamente. A análise dos padrões de difração de raios X realizada através do método de Rietveld para os compostos ErNi3Al9 e TbNi3Al9 mostrou a formação da fase única com estrutura cristalina do tipo ErNi3Al9 que possui simetria trigonal pertencente ao grupo espacial R32. Para esse sistema, as medidas de magnetização em função da temperatura e do campo magnético mostram a presença de uma forte anisotropia magnética devido à presença do campo elétrico cristalino (CEF). As medidas de (T) e calor específico foram ajustadas usando um modelo de campo médio que considera uma interação magnética do tipo RKKY e os efeitos do CEF. Por outro lado, a análise das medidas de difração de raios X usando o refinamento Rietveld para o composto de Er(Ni1−xCux)3Al9 revelou uma mudança de simetria na estrutura cristalina (de trigonal para tetragonal) em função da concentração de cobre. As medidas de susceptibilidade magnética em função da temperatura mostraram que apesar da mudança de simetria, não há uma mudança significativa na temperatura de Néel (TN).

Orientador: Ernesto Kemp / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-25T18:38:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_MarceloZimbres_D.pdf: 8568193 bytes, checksum: 2348942e48cd0c1c610715988bd1d2f6 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Devido à ação do campo magnético cósmico, trajetórias de raios cósmicos provenientes de uma mesma fonte podem ser defletidas e dar origem a estruturas filamentares cujos eventos são ordenados de acordo com suas energias, os multipletos. Nesse trabalho, propomos um novo método para identificação de multipletos, baseado no uso de uma classe de funções definidas sobre a esfera, chamadas de wavelets esféricos. Para testar o método aplicamos a análise em dados simulados. Primeiramente usamos um fundo isotrópico, onde um multipleto pode ocorrer apenas ao acaso. Posteriormente fazemos a análise colocando um multipleto em uma posição aleatória no mesmo fundo isotrópico. Com isso calculamos erros de tipo I e II. O método também é aplicado em dados obtidos pelo Observatório Pierre Auger para eventos com energia E > 15 x10^{18}eV / Abstract: Due to the action of the intervening cosmic magnetic fields, the trajectories of ultra-high energy cosmic rays (UHECRs) can be deflected in such a way as to create clustered energy-ordered filamentary structures in the arrival directions of these particles, the so-called multiplets. In this work we propose a new method based on the spherical wavelet transform to identify multiplets in sky maps containing arrival directions of UHECRs. The method is illustrated in simulations with a multiplet embedded in isotropic backgrounds with different numbers of events, and on data from the Pierre Auger Observatory. The efficiency of the algorithm is assessed through the calculation of Type I and II erros / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Robson Pederiva / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T19:46:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LamimFilho_PauloCezarMonteiro_M.pdf: 4283116 bytes, checksum: a3c905465cac2b72c2dc0a96c979a9eb (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Um programa de manutenção preditiva deve englobar várias técnicas de monitoramento da condição do motor elétrico. Dentre elas, pode-se citar como clássicas, a análise de corrente elétrica e análise de vibrações. Entretanto, existe um grande número de dificuldades associadas com estas técnicas e, conseqüentemente, com suas aplicações práticas. Isto devido à abrangência de detecção de defeitos tais como: falhas de barras rotativas do rotor; falhas no estator; desbalanceamento de tensão e curto circuito (entre fase e entre espiras). O diagnóstico de defeitos a partir da análise de fluxo magnético tem sido proposto por fabricantes de equipamentos da área de monitoramento de máquinas. Entretanto, esta técnica não tem sido explorada com profundidade para aplicação num programa de manutenção. Este trabalho propõe a implementação de um transdutor (bobina de fluxo) sensível às ondas eletromagnéticas dentro dos motores de indução trifásicos, identificando as freqüências determinísticas relacionadas aos defeitos comuns a estes tipos de máquinas. Os espectros coletados com este novo sensor são comparados com um sensor comercial, mostrando sua eficiência. Este estudo é uma contribuição importante, uma vez que o sensor implementado chega a ter um custo centenas de vezes menores que o sensor comercial. Outra vantagem á a possibilidade deste novo sensor ser compartilhado com qualquer analisador de sinais encontrado no mercado. / Abstract: A predictive maintenance program must include several techniques of monitoring of the electric motor's conditions. Among then, can relate techniques based on electric current analysis and vibration analysis. On the other hand there is a great number of difficulties associated with these techniques and consequently with its practical applications. For example, the ability to diagnosis some defects such as broken rotor bars, fault in the stator, unbalancing of electric tension and short circuit. The diagnosis of these excitations through the magnetic flux analysis has been proposed by the device's manufactures in the field of machinery monitoring. However, this technique has not been explored with depth for application in a maintenance program. This work considers the implementation of special sensor (flux coil) inside the three-phase induction motors which is sensitive to electromagnetic waves and permit to identify the deterministic frequencies related with these excitations. The spectra acquired with the special sensor are compared with commercial sensor showing its efficiency. These special sensor has a low cost (hundred times lower than the commercial sensor) and also can be used with every commercial signals Analyzer. / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Doctor en Ciencias, Mención Física / Los materiales ferromagnéticos a escala nanométrica pueden ser manipulados mediante torques por transferencia de espín y/o campos magnéticos oscilatorios. El torque por transferencia de espín es el resultado de la interacción entre los espines de un material ferromagnético y los espines de una corriente eléctrica que fluye por él. El objetivo de la presente tesis es investigar las dinámicas de la magnetización inducidas mediante torques por transferencia de espín y campos magnéticos oscilatorios. En el primer capítulo se exponen la motivación del presente estudio, los objetivos y los principales resultados. Los capítulos dos y tres de este trabajo introducen la descripción micromagnética de la magnetización y los conceptos y métodos de la física no lineal, respectivamente. En el cuarto capítulo se motivan y discuten de manera general los resultados de la presente investigación, mientras que el quinto capítulo presenta las conclusiones generales de la tesis. Los cinco capítulos siguientes (apéndices A, B, C, D y E) presentan los detalles de nuestros resultados, en formato de publicación. En el Capítulo A, se describen estados tipo patrón de la magnetización inducidos mediante torques por transferencia de espín. Estas texturas, periódicas en el espacio, son descritas mediante ecuaciones para las envolventes de los modos críticos. En el Capítulo B, se estudia la equivalencia entre el efecto de torque por transferencia de espín y los sistemas macroscópicos con inyección de energía modulada en el tiempo. En particular se demuestra que un ferromagneto forzado mediante torques por transferencia de espín exhibe los mismos estados que un medio ferromagnético rotado mecánicamente. Empleando esta equivalencia, se logra predecir texturas tales como patrones y estados localizados. En el Capítulo C, se analizan los efectos de una corriente de espín-polarizado alternante en la dinámica de la magnetización. Como resultado de este estudio, se demuestra analítica y numéricamente la existencia de una resonancia sub-armónica, y se comprueba numéricamente la emergencia de estados similares a ondas de Faraday y solitones. En el Capítulo D, se estudian sistemas macroscópicos en presencia de un forzamiento que oscila en el tiempo. Mediante un modelo fenomenológico para la envolvente de las oscilaciones, se predice y caracteriza un nuevo tipo de estado fuera del equilibrio, este es un pulso que se propaga sobre fondos periódicos. Estas soluciones se caracterizan por un incremento localizado y viajero de la amplitud del estado patrón que las soporta. Se determina que el mecanismo mediante el cual emergen los pulsos es una inestabilidad de Andronov-Hopf sub-crítica. Estos comportamientos son estudiados en un hilo magnético forzado por un campo magnético que oscila en el tiempo. En el Capítulo E, se estudian oscilaciones de patrones bidimensionales, inducidas mediante torques por transferencia de espín. Se comprueba numéricamente que los mecanismos que originan las oscilaciones son una bifurcación homoclina y una inestabilidad de Andronov-Hopf. Finalmente, el Apéndice F presenta dos actas de conferencia con resultados complementarios desarrollados en la tesis.

Nesta tese, investigamos a discrepância existente entre o número de galáxias satéli-tes da Via Láctea que é previsto e aquele que é observado, questão conhecida como ``problema da falta de satélites\'\' (PFS). Este problema pode ser reformulado em termos de um desacordo entre a função de luminosidades das galáxias satélites (FLS) que é estimada a partir de dados observacionais e a FLS predita por modelos numéricos de formação de galáxias. Nós revisamos tanto propriedades observacionais da população de satélites quanto a teoria associada à modelagem da formação de galáxias e estruturas. Para abordar o PFS, estudamos diferentes soluções possíveis. Nós desenvolvemos uma modificação simples ao potencial do inflaton usual e mostramos que esta leva a uma redução no número de halos de matéria escura de pequena massa. Nós usamos, então, um modelo semi-analítico de formação de galáxias para confirmar que supressões similares do espectro de potências de pequena escala produzem uma FLS com a forma correta. Em uma outra direção, nós discutimos outros mecanismos astrofísicos capazes de reduzir o número de galáxias pequenas, especificamente: os ventos gerados por explosões de supernovas e o aquecimento do meio intergalático durante a reionização do Universo. Finalmente, nós estudamos como um campo magnético primordial pode influenciar a formação de galáxias de pequena massa. Para isso, nós inicialmente mostramos que a pressão devida a um campo magnético leva a uma alteração significativa na massa de filtragem, levando a uma importante supressão na acresção de gás por galáxias de baixa massa. Introduzindo estas modifi-cações em um modelo numérico de formação de galáxias, mostramos que, para valo-res realistas de intensidade de campo, a pressão devido ao campo magnético leva a um bom acordo entre a FLS prevista e observada. / In this thesis we investigate the discrepancy between the predicted and observed number of satellite galaxies in the Milky Way, known as ``the missing satellites problem\'\' (MSP). This problem can be translated into the disagreement between the satellite luminosity function (SLF), which is estimated from the observational (particularly the SDSS) data and the SLF predicted by numerical models of galaxy formation. We review both the observational properties of the satellite population and the essentials of galaxy and structure formation modelling. To tackle the MSP, we study different possible solutions. We develop a small modification to the usual chaotic inflaton potential and show that it leads to a reduction in the number of small mass haloes. We use a semi-analytic model of galaxy formation to confirm that suppressions of the small scale power spectrum can produce a SLF with the correct shape. In a different direction, we discuss other astrophysical mechanisms that can reduce the number of small mass galaxies, namely: the outflows generated by supernovae explosions and the heating of the intergalactic medium during the reionization of the Universe. Finally, we study how a primordial magnetic field can influence the formation of small mass galaxies. We first find that small primordial magnetic field significantly change the filtering mass, leading to an important suppression in the gas accretion by small mass haloes. ( The filtering mass is the mass for which the baryon accretion is reduced to approximately 1/2 its normal value.) Introducing these modifications in the galaxy formation model, we show that for realistic field strengths, the pressure due to the magnetic field can result in a good match between the observed SLF and the model predictions.

Neste trabalho investigamos os efeitos de choques (induzidos por supernovas) e de turbulência magneto-hidrodinâmica no processo de formação estelar. Primeiramente, considerando o impacto de um remanescente de supernova (RSN) com uma nuvem neutra magnetizada derivamos analiticamente um conjunto de condições através das quais estas interações podem levar à formação de estruturas densas capazes de tornarem-se gravitacionalmente instáveis e formar estrelas. Usando estas condições, construímos diagramas do raio do RSN, $R_$, versus a densidade inicial da nuvem, $n_c$, os quais delimitam um domínio no espaço paramétrico onde a formação estelar é permitida. Estes diagramas foram testados através de simulações numéricas magneto-hidrodinâmicas tridimensionais (3D MHD) onde seguimos a evolução espaço-temporal da interação de um RSN com uma nuvem auto-gravitante. Verificamos que a análise numérica está de acordo com os resultados previstos pelos diagramas. Observamos ainda que a presença de um campo magnético fraco, $\\sim 1 \\; \\mu$G, inicialmente homogêneo e perpendicular à velocidade de impacto do RSN, resulta em uma pequena diminuição da região permitida para formação estelar nos diagramas quando comparado a diagramas para nuvens não magnetizadas. Já um campo magnético mais intenso ($\\sim 10\\;\\mu$G) causa um encolhimento significativo nestas, como esperado. Embora derivados de considerações analíticas simples estes diagramas fornecem uma ferramenta útil para identificar locais onde a formação estelar pode ter sido induzida pelo impacto de uma onda de choque de SN. Aplicações a algumas regiões de nossa Galáxia (como a Grande Concha de CO na direção de Escorpião e a Nuvem Periférica 2 na direção da constelação de Cassiopeia) mostram que a formação estelar nestes locais pode ter sido induzida por uma onda de choque de um RSN em passado recente, quando se consideram valores específicos para as condições iniciais das nuvens impactadas.%, para valores específicos de raio do RSN e uma faixa de densidades iniciais possíveis para estas nuvens. Avaliamos também a eficiência de formação estelar efetiva para estas interações e encontramos que esta é geralmente menor do que os valores observados para a nossa Galáxia (sfe $\\sim$ 0.01$-$0.3). Este resultado é consistente com outros trabalhos da literatura e também sugere que este mecanismo, embora poderoso para induzir a formação de estruturas, turbulência supersônica e eventualmente formação estelar local, não parece ser suficiente para induzir a formação estelar global em galáxia normais, nem mesmo quando o campo magnético é desprezado. Além do estudo acima, exploramos ainda a formação estelar considerando a injeção prévia de turbulência (por um mecanismo físico arbitrário) em nuvens magnetizadas. Para uma nuvem ou glóbulo de nuvem molecular formar estrelas deve haver transporte de fluxo magnético das regiões internas mais densas para as regiões externas menos densas da nuvem, de outra forma o colapso poderá ser impedido pela força magnética. Consideramos aqui um novo mecanismo. Reconexão magnética rápida, a qual ocorre em presença de turbulência, pode induzir um processo de difusão eficiente dos campos magnéticos. Neste trabalho investigamos esse processo por meio de simulações numéricas 3D MHD e suas implicações para a formação estelar, estendendo um estudo prévio realizado para nuvens de simetria cilíndrica e sem auto-gravidade (Santos-Lima et al. 2010). Aqui consideramos nuvens mais realistas com potenciais gravitacionais esféricos (devido a estrelas embebidas) e também levando em conta os efeitos da auto-gravidade do gás. Determinamos, pela primeira vez, quais as condições em que o transporte do campo magnético devido à difusão por reconexão turbulenta leva uma nuvem inicialmente subcrítica a tornar-se super-crítica e capaz de colapsar para formar estrelas. Nossos resultados indicam que a formação de um núcleo supercrítico é resultado de uma complexa interação entre gravidade, auto-gravidade, intensidade do campo magnético e turbulência aproximadamente trans-sônica e trans-Alfvénica. Em particular, a auto-gravidade favorece a difusão do campo magnético por reconexão turbulenta e, como resultado, seu desacoplamento do gás colapsante torna-se mais eficiente do que quando apenas um campo gravitacional externo está presente. Demonstramos que a difusão por reconexão turbulenta é capaz de remover fluxo magnético da maior parte das nuvens investigadas, porém somente uma minoria desenvolve núcleos aproximadamente críticos ou super-críticos, o que é consistente com as observações. A formação destes é restrita ao seguinte intervalo de condições iniciais para as nuvens: razão pressão térmica-pressão magnética, $\\beta \\sim 1$ a $3$, razões entre a energia turbulenta e a energia magnética $E_/E_\\sim 1.62$ a $2.96$, e densidades $50 < n < 140$ cm$^$, quando consideramos massas estelares M$_{\\star}\\sim 25$M$_{\\odot}$, implicando uma massa total da nuvem (gás + estrelas) M$_\\lesssim 120$M$_{\\odot}$. / In this work, we have investigated the effects of shocks (induced by supernovae) and magnetohydrodynamical turbulence in the process of star formation. Considering first, the impact of a supernova remnant (SNR) with a neutral magnetized cloud we derived analytically a set of conditions through which these interactions can lead to the formation of dense structures able to become gravitationally unstable and form stars. Using these conditions, we have built diagrams of the SNR radius, $R_{SNR}$, versus the initial cloud density, $n_c$, that constrain a domain in the parameter space where star formation is allowed. These diagrams have been also tested by means of three-dimensional magneto-hydrodynamical (3D MHD) numerical simulations where the space-time evolution of a SNR interacting with a self-gravitating cloud is followed. We find that the numerical analysis is in agreement with the results predicted by the diagrams. We have also found that the effects of a weak homogeneous magnetic field ($\\sim 1 \\; \\mu$G) approximately perpendicular to the impact velocity of the SNR results only a small decrease of the allowed zone for star formation in the diagrams when compared with the diagrams with non-magnetized clouds. A larger magnetic field ($\\sim 10\\;\\mu$G) on the other hand, causes a significant shrinking of the star formation zone, as one should expect. Although derived from simple analytical considerations, these diagrams provide a useful tool for identifying sites where star formation could be triggered by the impact of a SN blast wave. Applications of them to a few regions of our own Galaxy (e.g., the large CO shell in the direction of Scorpious, and the Edge Cloud 2 in the direction of the Cassiopeia constellation) have revealed that star formation in those sites could have been triggered by shock waves from SNRs in a recent past, when considering specific values of the SNR radius and the initial conditions in the neutral clouds. We have also evaluated the effective star formation efficiency for this sort of interaction and found that it is generally smaller than the observed values in our Galaxy (sfe $\\sim$ 0.01$-$0.3). This result is consistent with previous work in the literature and also suggests that the mechanism presently investigated, though very powerful to drive structure formation, supersonic turbulence and eventually, local star formation, does not seem to be sufficient to drive $global$ star formation in normal star forming galaxies, not even when the magnetic field is neglected. Besides the study above, we have also explored star formation considering a priori injection of turbulence (by an arbitrary physical mechanism) in magnetized clouds. For a molecular cloud clump to form stars some transport of magnetic flux may be required from the denser, inner regions to the outer regions of the cloud, otherwise this can prevent the gravitational collapse. We have considered here a new mechanism. Fast magnetic reconnection which takes place in the presence of turbulence can induce a process of reconnection diffusion of the magnetic field. In this work, we have investigated this process by means of 3D MHD numerical simulations considering its implications on star formation. We have extended a previous study which considered clouds with cylindrical geometry and no self-gravity (Santos-Lima et al. 2010). Here, we considered more realistic clouds with spherical gravitational potentials (from embedded stars) and also accounted for the effects of the gas self-gravity. We demonstrated that reconnection diffusion takes place. We have also, for the first time, determined the conditions under which reconnection diffusion is efficient enough to make an initially subcritical cloud clump to become supercritical and collapse. Our results indicate that the formation of a supercritical core is regulated by a complex interplay between gravity, self-gravity, magnetic field strength and nearly transonic and trans-Alfvénic turbulence. In particular, self-gravity helps reconnection diffusion and, as a result, the magnetic field decoupling from the collapsing gas becomes more efficient than in the case when only an external gravitational field is present. We have demonstrated that reconnection diffusion is able to remove magnetic flux from most of the collapsing clumps analysed, but only a few of them develop nearly critical or supercritical cores, which is consistent with the observations. Their formation is restricted to a range of initial conditions for the clouds as follows: thermal to magnetic pressure ratios $\\beta \\sim$ 1 to 3, turbulent to magnetic energy ratios $E_{turb}/E_{mag}\\sim 1.62$ to $2.96$, and densities $50 < n < 140$ cm$^{-3}$, when considering stellar masses M$_{\\star}\\sim 25$M$_{\\odot}$, implying total (gas+stellar) masses M$_{tot} \\lesssim 120$M$_{\\odot}$.