<p> In this thesis we investigate the dynamical effect of a second generation of stellar formation in globular clusters in the context of the anomalous horizontal branch of NGC 2808. The horizontal branch of NGC 2808 is bifurcated in colour and exhibits an extended blue tail. This morphology can be explained if the blue tail stars have an enhanced helium content due to cluster self-enrichment. Specifically it has been proposed that NGC 2808 has experienced two distinct generations of star formation. The first generation has a top-heavy IMF, enhanced in 3 - 5Mo stars, and would produce many AGB stars within the first 200 Myrs of its life. The second generation then forms out of the helium-rich ejecta of the AGB stars and goes on to produce the blue tail in the horizontal branch that is currently observed in NGC 2808.</p> <p> We use three types of simulations to investigate this scenario. For a control model we run a simulation with a Salpeter IMF and a single generation. We then run models with a top-heavy IMF and a single generation and models with a top-heavy IMF and two generations. In the two generation models we also investigate the effect of concentration by examining simulations with two different length scales.</p> <p> We find that the models with the top-heavy IMF and a single generation are subject to extensive mass-loss in their early phases due to the large number of intermediate-mass stars and are less strongly affected by two-body relaxation than simulations with a Salpeter IMF. The models with two generations appear to be dynamically stable and long-lived objects, at least in their early stages. They seem to be observationally indistinguishable from single-generation clusters with Salpeter IMFs on the basis of their dynamics. The stellar populations of the two-generation clusters are found to have a much higher fraction of C-O white dwarfs than clusters with a Salpeter IMF. We find no evidence that these bodies will be preferentially scattered out of the system and they should remain part of the cluster until it dissolves after core collapse. The abundance of white dwarfs would provide an observational method of identifying two generation cluster candidates.</p> <p> Overall we find the two-generation scenario to be plausible on the basis of dynamics but due to the overabundance of white dwarfs produced by the top-heavy IMF and based on other studies of the chemistry of AGB stars we conclude that this scenario is unlikely to be the sole explanation for globular cluster self-enrichment.</p> / Thesis / Master of Science (MSc)

Consideramos aqui a obtenção da parte inferior do espectro de energia-momento para modelos de Cromodinâmica Quântica (QCD) na rede, na formulação usando integral funcional com tempo imaginário e no regime de acoplamento forte, isto é, com o parâmetro de \"hopping\'\' &#954; > 0 satisfazendo 1 >> &#954; >> &#946; > 0, onde &#946; &#8801; g-20 é o parâmetro de acoplamento da interação dos campos de calibre entre si, aqui definidos na álgebra de Lie $SU(3)$. Consideramos modelos de QCD com campos fermiônicos de quarks com um ou dois sabores (isospin) e em $2+1$ e $3+1$ dimensões, com diferentes dimensionalidades para matrizes de spin. Analisamos o setor mesônico: o espectro de uma e duas partículas. Detectamos estados de um méson e obtivemos suas aberturas de massa. Detectamos também, dependendo do modelo tratado, estados ligados de dois mésons. A existência de estados ligados de um méson e um bárion foi também analisada / We consider the energy-momentum spectrum of lattice quantum chromodynamics (QCD) models, using the functional integral formulation, with imaginary time and in the strong coupling regime. This regime corresponds to taking the hopping parameter $\\kappa>0$ satisfying $1>>\\kappa>>\\beta>0$, where $\\beta\\equiv g_0^$ is the coupling parameter among the gauge fields, here defined in the $SU(3)$ Lie algebra. We consider QCD models with fermionic quark fields with one and two flavors (isospin) and in $2+1$ and $3+1$ dimensions, and different types of spin matrices. We analyzed the mesonic sector: one and two-particle spectra. We detected one-meson states and obtained their mass splittings. Depending on the model, two-meson states were also obtained. The existence of bound states of one baryon and one meson was also analyzed

Consideramos aqui a obtenção da parte inferior do espectro de energia-momento para modelos de Cromodinâmica Quântica (QCD) na rede, na formulação usando integral funcional com tempo imaginário e no regime de acoplamento forte, isto é, com o parâmetro de \"hopping\'\' &#954; > 0 satisfazendo 1 >> &#954; >> &#946; > 0, onde &#946; &#8801; g-20 é o parâmetro de acoplamento da interação dos campos de calibre entre si, aqui definidos na álgebra de Lie $SU(3)$. Consideramos modelos de QCD com campos fermiônicos de quarks com um ou dois sabores (isospin) e em $2+1$ e $3+1$ dimensões, com diferentes dimensionalidades para matrizes de spin. Analisamos o setor mesônico: o espectro de uma e duas partículas. Detectamos estados de um méson e obtivemos suas aberturas de massa. Detectamos também, dependendo do modelo tratado, estados ligados de dois mésons. A existência de estados ligados de um méson e um bárion foi também analisada / We consider the energy-momentum spectrum of lattice quantum chromodynamics (QCD) models, using the functional integral formulation, with imaginary time and in the strong coupling regime. This regime corresponds to taking the hopping parameter $\\kappa>0$ satisfying $1>>\\kappa>>\\beta>0$, where $\\beta\\equiv g_0^$ is the coupling parameter among the gauge fields, here defined in the $SU(3)$ Lie algebra. We consider QCD models with fermionic quark fields with one and two flavors (isospin) and in $2+1$ and $3+1$ dimensions, and different types of spin matrices. We analyzed the mesonic sector: one and two-particle spectra. We detected one-meson states and obtained their mass splittings. Depending on the model, two-meson states were also obtained. The existence of bound states of one baryon and one meson was also analyzed

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La théorie de la fonctionnelle de la densité dépendante du temps (TDDFT) est aujourd'hui une méthode de référence pour le calcul des énergies d'excitation électroniques. Cependant, dans les approximations usuelles, elle n'est pas capable de décrire correctement les excitations de Rydberg, à transfert de charge ou présentant un caractère multiple. La séparation de portée de l'interaction électronique permet de combiner rigoureusement les méthodes fonctionnelles pour décrire la courte portée de l'interaction et les méthodes fonctions d'onde ou fonctions de Green pour la longue portée. Dans cette thèse, les effets de cette séparation de portée sur les énergies d'un système en interaction partielle sont d'abord étudiés le long de la connexion adiabatique dans le cas indépendant du temps afin d'aider le développement des méthodes à séparation de portée pour les énergies d'excitation. La séparation de portée est ensuite appliquée dans le cadre de la TDDFT aux noyaux d'échange et de corrélation, où dans le cas d'une approximation monodéterminentale, la longue portée du noyau de corrélation est absente. Afin de prendre en compte l'effet des doubles excitations, un noyau de corrélation de longue portée dépendant de la fréquence est développé en s'inspirant du noyau Bethe-Salpeter. Ce noyau est alors ajouté de façon perturbative au noyau TDDFT à séparation de portée afin de prendre en compte les effets des excitations doubles.

Das Zusammenspiel von Hadronen und Modifikationen ihrer Eigenschaften auf der einen Seite und spontaner chiraler Symmetriebrechung und Restauration auf der anderen Seite wird untersucht. Es werden die QCD Summenregeln für D und B Mesonen in kalter Materie berechnet. Wir bestimmen die Massenaufspaltung von D - D-bar und B - B-bar Mesonen als Funktion der Kerndichte und untersuchen den Einfluss verschiedener Kondensate in der Näherung linearer Dichteabhängigkeit. Die Analyse beinhaltet ebenfalls D_s und D^*_0 Mesonen. Es werden QCD Summenregeln für chirale Partner mit offenem Charmfreiheitsgrad bei nichtverschwindenden Nettobaryonendichten und Temperaturen vorgestellt. Es wird die Differenz sowohl von pseudoskalaren und skalaren Mesonen, als auch von Axialvektor- und Vektormesonen betrachtet und die entsprechenden Weinberg-Summenregeln hergeleitet. Basierend auf QCD Summenregeln werden die Auswirkungen eines Szenarios auf das rho Meson untersucht, in dem alle chiral ungeraden Kondensate verschwinden wohingegen die chiral symmetrischen Kondensate ihren Vakuumwert behalten. Die komplementären Folgerungen einer Massenverschiebung und Verbreiterung der rho Mesonanregung werden diskutiert. Ein alternativer Zugang basierend auf gekoppelten Dyson-Schwinger- und Bethe-Salpeter-Gleichungen für Quarkbindungszustände wird untersucht. Zu diesem Zwecke wird die analytische Struktur des Quarkpropagators in der komplexen Ebene numerisch untersucht und die Möglichkeit getestet die Anwendbarkeit auf den Sektor der schwer-leicht Quark Systeme im skalaren und pseudoskalaren Kanal, wie dem D Meson, durch Variation des Impulsteilungsparameters zu erweitern. Die Lösungen der Dyson-Schwinger-Gleichung in der Wigner-Weyl-Phase der chiralen Symmetrie bei nichtverschwindenden Stromquarkmassen wird benutzt um den Fall einer expliziten Symmetriebrechung ohne spontane Symmetriebrechung zu untersuchen. / The interplay of hadron properties and their modification in an ambient nuclear medium on the one hand and spontaneous chiral symmetry breaking and its restoration on the other hand is investigated. QCD sum rules for D and B mesons embedded in cold nuclear matter are evaluated. We quantify the mass splitting of D - D-bar and B - B-bar mesons as a function of the nuclear matter density and investigate the impact of various condensates in linear density approximation. The analysis also includes D_s and $D^*_0 mesons. QCD sum rules for chiral partners in the open-charm meson sector are presented at nonzero baryon net density or temperature. We focus on the differences between pseudo-scalar and scalar as well as vector and axial-vector D mesons and derive the corresponding Weinberg type sum rules. Based on QCD sum rules we explore the consequences of a scenario for the rho meson, where the chiral symmetry breaking condensates are set to zero whereas the chirally symmetric condensates remain at their vacuum values. The complementarity of mass shift and broadening is discussed. An alternative approach which utilizes coupled Dyson-Schwinger and Bethe-Salpter equations for quark-antiquark bound states is investigated. For this purpose we analyze the analytic structure of the quark propagators in the complex plane numerically and test the possibility to widen the applicability of the method to the sector of heavy-light mesons in the scalar and pseudo-scalar channels, such as the D mesons, by varying the momentum partitioning parameter. The solutions of the Dyson-Schwinger equation in the Wigner-Weyl phase of chiral symmetry at nonzero bare quark masses are used to investigate a scenario with explicit but without dynamical chiral symmetry breaking.

Das Zusammenspiel von Hadronen und Modifikationen ihrer Eigenschaften auf der einen Seite und spontaner chiraler Symmetriebrechung und Restauration auf der anderen Seite wird untersucht. Es werden die QCD Summenregeln für D und B Mesonen in kalter Materie berechnet. Wir bestimmen die Massenaufspaltung von D - D-bar und B - B-bar Mesonen als Funktion der Kerndichte und untersuchen den Einfluss verschiedener Kondensate in der Näherung linearer Dichteabhängigkeit. Die Analyse beinhaltet ebenfalls D_s und D^*_0 Mesonen. Es werden QCD Summenregeln für chirale Partner mit offenem Charmfreiheitsgrad bei nichtverschwindenden Nettobaryonendichten und Temperaturen vorgestellt. Es wird die Differenz sowohl von pseudoskalaren und skalaren Mesonen, als auch von Axialvektor- und Vektormesonen betrachtet und die entsprechenden Weinberg-Summenregeln hergeleitet. Basierend auf QCD Summenregeln werden die Auswirkungen eines Szenarios auf das rho Meson untersucht, in dem alle chiral ungeraden Kondensate verschwinden wohingegen die chiral symmetrischen Kondensate ihren Vakuumwert behalten. Die komplementären Folgerungen einer Massenverschiebung und Verbreiterung der rho Mesonanregung werden diskutiert. Ein alternativer Zugang basierend auf gekoppelten Dyson-Schwinger- und Bethe-Salpeter-Gleichungen für Quarkbindungszustände wird untersucht. Zu diesem Zwecke wird die analytische Struktur des Quarkpropagators in der komplexen Ebene numerisch untersucht und die Möglichkeit getestet die Anwendbarkeit auf den Sektor der schwer-leicht Quark Systeme im skalaren und pseudoskalaren Kanal, wie dem D Meson, durch Variation des Impulsteilungsparameters zu erweitern. Die Lösungen der Dyson-Schwinger-Gleichung in der Wigner-Weyl-Phase der chiralen Symmetrie bei nichtverschwindenden Stromquarkmassen wird benutzt um den Fall einer expliziten Symmetriebrechung ohne spontane Symmetriebrechung zu untersuchen. / The interplay of hadron properties and their modification in an ambient nuclear medium on the one hand and spontaneous chiral symmetry breaking and its restoration on the other hand is investigated. QCD sum rules for D and B mesons embedded in cold nuclear matter are evaluated. We quantify the mass splitting of D - D-bar and B - B-bar mesons as a function of the nuclear matter density and investigate the impact of various condensates in linear density approximation. The analysis also includes D_s and $D^*_0 mesons. QCD sum rules for chiral partners in the open-charm meson sector are presented at nonzero baryon net density or temperature. We focus on the differences between pseudo-scalar and scalar as well as vector and axial-vector D mesons and derive the corresponding Weinberg type sum rules. Based on QCD sum rules we explore the consequences of a scenario for the rho meson, where the chiral symmetry breaking condensates are set to zero whereas the chirally symmetric condensates remain at their vacuum values. The complementarity of mass shift and broadening is discussed. An alternative approach which utilizes coupled Dyson-Schwinger and Bethe-Salpter equations for quark-antiquark bound states is investigated. For this purpose we analyze the analytic structure of the quark propagators in the complex plane numerically and test the possibility to widen the applicability of the method to the sector of heavy-light mesons in the scalar and pseudo-scalar channels, such as the D mesons, by varying the momentum partitioning parameter. The solutions of the Dyson-Schwinger equation in the Wigner-Weyl phase of chiral symmetry at nonzero bare quark masses are used to investigate a scenario with explicit but without dynamical chiral symmetry breaking.

Mon activité de recherche fondamentale dans le groupe de théorie du Laboratoire des Solides Irradiés concerne l'étude des propriétés des matériaux d'intérêt pour le CEA, dans les domaines du nucléaire ou de la nanoélectronique. Elle a pour objectif d'atteindre une description théorique -sans paramètre ajustable- des processus contrôlant l'excitation électronique, ainsi que la relaxation -ou désexcitation- électronique, et couvre: - Les propriétés de la matière hors excitation - l'état fondamental; - Les propriétés de l'état excité, abordées sous l'angle de la spectroscopie pour les électrons de valence; - Les vibrations collectives des atomes, leur couplage avec les électrons, et leurs effets sur le transport électronique ou la relaxation électronique. Ces études requièrent un environnement de calcul intensif et l'accès aux ordinateurs du Grand Equipement National de Calcul Intensif GENCI. Dans ce manuscrit, est d'abord rappelé comment calculer la fonction diélectrique inverse en théorie de la fonctionnelle de la densité dépendante du temps, et quel est le lien avec la fonction de perte électronique observée. Des résultats théoriques sur la fonction diélectrique inverse dans des oxydes non corrélés représentés par le dioxyde de titane TiO$_2$ et la zircone ZrO$_2$ sont décrits. Ensuite sont donnés les principaux résultats théoriques pour les calculs de spectres d'absorption optique pour l'oxyde de cuivre Cu$_2$O et la zircone ZrO$_2$. J'y présente une nouvelle interprétation de travail sur le noyau permettant de modéliser les effets excitoniques en théorie de la fonctionnelle de la densité dépendante du temps. Enfin, les derniers calculs menés sur les carbures de bore sont rappelés.