Grzegorz Kowal

Professor Doutor - MS-3, em regime de dedicação exclusiva, na EACH - Universidade de São Paulo. Concluiu seu doutorado em 2006 em Astronomia pela Universidade Jaguelônica em Cracovia, Polônia. Pós-doutorados na Universidade de Wisconsin-Madison nos Estados Unidos (2006-2009), Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas da Universidade de São Paulo (2009-2012), Escola de Artes, Ciências e Humanidades da Universidade de São Paulo (2013-2017), e Universidade Cruzeiro do Sul (2015-2016). Assistente de pesquisa no Observatório Astronômico de Universidade Jaguelônica em Cracóvia, Polônia (2007-2010) e Pesquisador Visitante no Departamento de Física e Astronomia da Universidade McMaster em Hamilton, Canadá (2008). Atua na área de Astronomia, com ênfase em Modelagem Numérica de processos físicos clássicos e relativísticos, processos relacionados a turbulência e reconexão magnética com aplicações em Astrofísica de Plasma, Astrofísica de Altas Energias, Clima Espacial, Evolução do Meio Interestelar, Jatos Relativísticos e Meio Intracluster.

Informações coletadas do Lattes em 13/04/2025

Acadêmico

Formação acadêmica

Doutorado em Astronomia

2000 - 2005

Universidade Jaguelônica
Título: Studies of the relation between the Parker instability and magnetic reconnection in galactic disks using numerical simulations.
Orientador: Marek Urbanik
Coorientador: Katarzyna Otmianowska-Mazur. Grande área: Ciências Exatas e da Terra

Mestrado em Astronomia

1994 - 1999

Universidade Jaguelônica
Título: Numerical Studies of Barred Galaxies, Ano de Obtenção: 2000
Orientador: Katarzyna Otmianowska-Mazur
Palavras-chave: evolução galáctica.Grande área: Ciências Exatas e da Terra

Pós-doutorado

2013 - 2017

Pós-Doutorado. , Universidade de São Paulo, USP, Brasil. , Bolsista do(a): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo, FAPESP, Brasil. , Grande área: Ciências Exatas e da Terra, Grande Área: Ciências Exatas e da Terra / Área: Física / Subárea: Física dos Fluídos, Física de Plasmas e Descargas Elétricas / Especialidade: Física de Plasmas e Descargas Elétricas. , Grande Área: Ciências Exatas e da Terra / Área: Física / Subárea: Física das Partículas Elementares e Campos / Especialidade: Teorias Específicas e Modelos de Interação; Sistemática de Partículas; Raios Cósmicos.

2015 - 2016

Pós-Doutorado. , Universidade Cruzeiro do Sul, UNICSUL, Brasil. , Bolsista do(a): Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior, CAPES, Brasil. , Grande área: Ciências Exatas e da Terra, Grande Área: Ciências Exatas e da Terra / Área: Astronomia / Subárea: Astrofísica de Altas Energias.

2009 - 2012

Pós-Doutorado. , Universidade de São Paulo, USP, Brasil. , Bolsista do(a): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo, FAPESP, Brasil. , Grande área: Ciências Exatas e da Terra, Grande Área: Ciências Exatas e da Terra / Área: Física / Subárea: Física dos Fluídos, Física de Plasmas e Descargas Elétricas / Especialidade: Física de Plasmas e Descargas Elétricas. , Grande Área: Ciências Exatas e da Terra / Área: Física / Subárea: Física das Partículas Elementares e Campos / Especialidade: Teorias Específicas e Modelos de Interação; Sistemática de Partículas; Raios Cósmicos.

2006 - 2009

Pós-Doutorado. , University of Wisconsin - Madison, WISC, Estados Unidos. , Grande área: Ciências Exatas e da Terra, Grande Área: Ciências Exatas e da Terra / Área: Física / Subárea: Física dos Fluídos, Física de Plasmas e Descargas Elétricas / Especialidade: Física de Plasmas e Descargas Elétricas.

Formação complementar

1996 - 1997

Ciência da Computação. , Universidade Jaguelônica, UJ, Polônia.

Idiomas

Bandeira representando o idioma Inglês

Compreende Bem, Fala Bem, Lê Bem, Escreve Bem.

Bandeira representando o idioma Português

Compreende Bem, Fala Bem, Lê Bem, Escreve Bem.

Polonês

Compreende Bem, Fala Bem, Lê Bem, Escreve Bem.

Áreas de atuação

Grande área: Ciências Exatas e da Terra / Área: Astronomia / Subárea: Plasmas Astrofisicos.

Grande área: Ciências Exatas e da Terra / Área: Astronomia / Subárea: Astrofísica de Altas Energias.

Grande área: Ciências Exatas e da Terra / Área: Astronomia / Subárea: Astrofísica do Meio Interestelar.

Grande área: Ciências Exatas e da Terra / Área: Astronomia / Subárea: Astrofísica Extragalactica.

Grande área: Ciências Exatas e da Terra / Área: Astronomia / Subárea: Metodologia e Técnicas da Computação.

Participação em eventos

Magnetic Fields in the Universe 7. Kelvin-Helmholtz versus Tearing Instability: What Drives Turbulence in Stochastic Reconnection?. 2020. (Congresso).

Deciphering the Violent Universe. Particle Acceleration Mechanisms. 2017. (Congresso).

Magnetic Fields in the Universe VI: from Laboratory and Stars to the Primordial Structures. What drives turbulence in spontaneous reconnection?. 2017. (Congresso).

ASTRONUM 2016 - 11th Annual International Conference on Numerical Modeling of Space Plasmam Flows. Reconnection Under Different Types of Turbulence Driving. 2016. (Congresso).

Cosmic Rays, Astrophysical Turbulence and Magnetic Reconnection. Numerical Testing of Turbulent Magnetic Reconnection. 2016. (Congresso).

Cosmic Rays, Astrophysical Turbulence and Magnetic Reconnection Workshop. Numerical Testing of Turbulent Magnetic Reconnection. 2016. (Congresso).

Magnetic Fields in the Universe V. Numerical simulations of magnetic reconnection in solar wind: collisional vs collisionless regime.. 2015. (Congresso).

Cosmic magnetic fields: current knowledge and future ideas. Fast Magnetic Reconnection in Turbulent Media. 2014. (Congresso).

Tenth Latin American Conference on Space Geophysics. Magnetic Turbulence and Magnetic Reconnection. 2014. (Congresso).

Turbulence: In the Sky as on the Earth. Magnetic Reconnection in Turbulent Media and Applications. 2014. (Congresso).

XXXVII Reunião Anual da SAB. Fast Magnetic Reconnection in Turbulent Media. 2014. (Congresso).

I Workshop de Computação Científica em Astronomia. Advanced Visualization in Astronomy. 2011. (Congresso).

Magnetic Fields in the Universe III: From Laboratory and Stars to Primordial Structures. Particle acceleration in magnetic reconnection and turbulent sites. 2011. (Congresso).

Interdisciplinary Workshop on Magnetic Reconnection. Numerical Studies of Weakly Stochastic Magnetic Reconnection. 2010. (Congresso).

Magnetic fields on scales from kiloparsecs to kilometers: properties and origin. Numerical Studies of Weakly Stochastic Magnetic Reconnection. 2010. (Congresso).

Magnetic Fields in the Universe II. Numerical Studies of Weakly Stochastic Magnetic Reconnection. 2008. (Congresso).

Reconnection in Turbulent Fluid and its Implications. Numerical Studies of Weakly Stochastic Magnetic Reconnection. 2008. (Congresso).

209th American Astronomical Society Meeting. A Comparative Study of Velocity Statistics of Hydrodynamic and Magnetohydrodynamic Turbulence. 2007. (Congresso).

209th American Astronomical Society Meeting. Intermittency of the Velocity Field Structure in Compressible MHD Turbulence. 2007. (Congresso).

210th American Astronomical Society Meeting. Scaling Relations for Compressible MHD Turbulence. 2007. (Congresso).

General Assembly of "Center of Magnetic Self-Organization (CSMO) in Laboratory and Astrophysical Plasmas''as". Scalings, Intermittencies, and Topology of the Turbulent Density. 2006. (Congresso).

The Magnetized Plasma in Galaxy Evolution. Dynamo coefficients in Parker unstable disks with cosmic rays and shear: The new methods of estimation. 2004. (Congresso).

Participação em bancas

Aluno: Jean Carlo Costa Justino

Selhorst, C. L.Kowal, G.Válio, A.; Simoes, P. J. A.. Detecção e Análise de Manchas Solares Utilizando Técnicas de Inteligência Artificial e Big Data. 2022. Dissertação (Mestrado em Astrofísica e Física Computacional) - Universidade Cidade de São Paulo.

Aluno: Endrew Rossin Pereira

Pereira, E.;Kowal, G.Caproni, A.Da Silva, G. R.. Mapas sintéticos de radiação sincrotrônica das simulações de jatos relativísticos sem e com precessão. 2018. Dissertação (Mestrado em Astrofísica e Física Computacional) - Universidade Cruzeiro do Sul.

Aluno: Henrique Gubolin Torres

Gubolin Torres, H.;Silva, R. N.de Gouveia Dal Pino, E. M.Kowal, G.Overzier, R. A.. Simulações hidrodinâmicas de discos de acreção quentes. 2017. Dissertação (Mestrado em Astronomia) - Universidade de São Paulo.

Aluno: Eduardo de Melo dos Santos

Falceta Gonçalves, D. A.; Francoy, T. M.;Kowal, G.; Sinisgalli, P. A. A.. Difusão Turbulenta Atmosférica: uma aplicação a sistemas agrícolas. 2017. Dissertação (Mestrado em MODELAGEM DE SISTEMAS COMPLEXOS) - Universidade de São Paulo.

Aluno: Gislaine Banchetti Cordeiro

Cordeiro, G. B.Caproni, A.Kowal, G.Falceta Gonçalves, D. A.. O efeito das explosões de supernovas na remoção do gás em Fornax: simulação hidrodinâmica em três dimensões. 2016. Dissertação (Mestrado em Astrofísica e Física Computacional) - Universidade Cruzeiro do Sul.

Aluno: Miguel Andres Paez Murcia

Pereira, V. J. S.; Friaca, A. C. S.;Kowal, G.. Estudo da existência das instabilidades Kelvin-Helmholtz e Rayleigh-Taylor em uma ejeção de massa coronal. 2013. Dissertação (Mestrado em Astronomia) - Universidade de São Paulo.

Aluno: Lorena do Carmo Jesus

Falceta Gonçalves, D. A.Kowal, G.; Franco, G. A. P.; Jablonski, F. J.; Miranda, O. D.; Souza, C. A. W.. The study of the magnetic field and turbulence in the interstellar medium. 2022. Tese (Doutorado em Astrofísica) - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais.

Aluno: Alexandre José de Oliveira e Silva

Selhorst, C. L.; Costa, J. E. R.;Fernandes, F. C. R.Rodrigues, I.Válio, A.Kowal, G.. Modelagem da Emissão em Rádio de Regiões Ativas Solares. 2019. Tese (Doutorado em Física e Astronomia) - Universidade do Vale do Paraíba.

Aluno: Nina Sanches Sartório

Jablonski, F. J.;Falceta Gonçalves, D. A.; Braga, J.;Kowal, G.de Gouveia Dal Pino, E. M.Carciofi, A. C.. The Impact of Photoionization on Star Formation at Molecular Cloud Scales. 2019. Tese (Doutorado em Astrofísica) - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais.

Aluno: Luís Henrique Sinki Kadowaki

Kadowaki, L. H. S.de Gouveia Dal Pino, E. M.Abraham, Z.Kowal, G.Falceta Gonçalves, D. A.Guerrero, G.. Processos magneto-hidrodinâmicos associados a discos de acreção. 2017. Tese (Doutorado em Astronomia) - Universidade de São Paulo.

Aluno: Danilo Morales Teixeira

Abraham, Z.Lima, J. A. S.Silva, R. N.Caproni, A.Kowal, G.. Núcleos de galáxias ativos: Propriedades em escalas de parsec e kilo-parsec.. 2015. Tese (Doutorado em Astronomia) - Universidade de São Paulo.

Aluno: Carlos Augusto de Souza Braga

Lepine, J. R. D.de Gouveia Dal Pino, E. M.Magalhães, A. M.Marinho, E. P.Kowal, G.. Interação da Matéria Interestelar com os Braços Espirais. 2015. Tese (Doutorado em Astronomia) - Universidade de São Paulo.

Aluno: Victor Raphael de Castro Mourao Roque

Lugones, G.Silveira, F. E. M.Landulfo, A. G. S.Lima, J. A. S.Kowal, G.. Simulações hidrodinâmicas relativísticas da transição de fase cosmológica quark-hadron. 2015. Tese (Doutorado em Física) - Universidade Federal do ABC.

Aluno: Reinaldo Borges Junior

Junior, R. B.;Válio, A.Da Silva, G. R.Kowal, G.. Simulações de injeções de massas estelares e seus efeitos sobre atmosferas de exoplanetas. 2018. Exame de qualificação (Doutorando em Engenharia Elétrica e Computação) - Universidade Presbiteriana Mackenzie.

Aluno: Nina Sanches Sartório

Sartorio, N. S.; Rodrigues, C. V.; Vilas Boas, J. W. S.;Kowal, G.. Choques no meio interestelar. 2016. Exame de qualificação (Doutorando em Astrofísica) - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais.

Aluno: Endrew Rossin Pereira

Pereira, E.;Kowal, G.Da Silva, G. R.Caproni, A.. Simulações de jatos relativísticos sem e com precessão e desenvolvimento de um método de integração dos mapas sintéticos da radiação suncrotrônica. 2018. Exame de qualificação (Mestrando em Astrofísica e Física Computacional) - Universidade Cruzeiro do Sul.

Orientou

Gabriel Luiz Ferreira Santos

Turbulence and Reconnection in Collisionless Astrophysical Plasmas; Início: 2024; Tese (Doutorado em Astrofísica) - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior; (Orientador);

Gislaine Banchetti Cordeiro

Magnetic Field Amplification, Particle Acceleration and Gamma Ray Emission from Colliding Wind Binaries; Início: 2022; Tese (Doutorado em Astrofísica) - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais; (Coorientador);

Giovani Heinzen Vicentin

Studies of Nonrelativistic and Relativistic Magnetic Reconnection; Início: 2020; Tese (Doutorado em Astronomia) - Universidade de São Paulo, Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo; (Coorientador);

Endrew Rossin Pereira

Mapas sintéticos de radiação sincrotrônica das simulações de jatos relativísticos sem e com precessão; 2018; Dissertação (Mestrado em Astrofísica e Física Computacional) - Universidade Cruzeiro do Sul, Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior; Orientador: Grzegorz Kowal;

Rhaissa Beatriz Saraiva de Oliveira

Análise do uso de dados de Sequenciamento de Nova Geração (NGS) para identificação de mutações em doenças genéticas raras; ; 2023; Trabalho de Conclusão de Curso; (Graduação em Biotecnologia) - Universidade de São Paulo; Orientador: Grzegorz Kowal;

Larissa de Souza Lima

Expressão Gênica Ponderada e Análise de Network Por Meio do Pacote WGCNA para Estabelecimento de Assinatura Genética de Adenocarcinoma Pulmonar; 2023; Trabalho de Conclusão de Curso; (Graduação em Biotecnologia) - Universidade de São Paulo; Orientador: Grzegorz Kowal;

Vanessa Futagami Giraldez Garcia

Características de regiões de aceleração de raios cósmicos em sistemas binários com ventos estelares; 2022; Trabalho de Conclusão de Curso; (Graduação em Licenciatura em Ciências da Natureza) - Universidade de São Paulo; Orientador: Grzegorz Kowal;

Anna Clara de Freitas Couto

Avaliação de diferentes ferramentas de processamento de dados de GC-MS para metabolômica; 2022; Trabalho de Conclusão de Curso; (Graduação em Biblioteconomia) - Universidade de São Paulo; Orientador: Grzegorz Kowal;

Vitor Maciel Ramos

Análise comparativa de diferentes variantes do genoma SARS-Cov-2 e suas mutações na proteína Spike; ; 2022; Trabalho de Conclusão de Curso; (Graduação em Biotecnologia) - Universidade de São Paulo; Orientador: Grzegorz Kowal;

Pedro Mello Gioia

Desenvolvimento de abordagens didáticas com enfoque em biologia computacional para o ensino da Bioinformática; 2023; Iniciação Científica; (Graduando em Biotecnologia) - Universidade de São Paulo, Programa Unificado de Bolsas de Estudos - USP; Orientador: Grzegorz Kowal;

Gabriel Patrocinio Garicoix Proença

Desenvolvimento de abordagens didáticas com enfoque em biologia computacional para o ensino da Bioinformática; 2023; Iniciação Científica; (Graduando em Biotecnologia) - Universidade de São Paulo, Programa Unificado de Bolsas de Estudos - USP; Orientador: Grzegorz Kowal;

Vanessa Futagami Giraldez Garcia

Características de mecanismos de aceleração dos raios cósmicos em sistemas binários com ventos estelares; 2021; Iniciação Científica; (Graduando em Licenciatura em Ciências da Natureza) - Universidade de São Paulo; Orientador: Grzegorz Kowal;

Produções bibliográficas

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  • Caproni, A. ; Lanfranchi, G. A. ; BAIO, GABRIEL HENRIQUE CAMPOS ; Falceta Gonçalves, D. A. ; Kowal, G. ; Silva, A. L. . Gas depletion driven by supernovae in dwarf spheroidal galaxy Ursa Minor: hydrodynamical results. In: XV Latin American Regional IAU Meeting, 2017, Cartagena. Revista Mexicana de Astronomía y Astrofísica (Serie de Conferencias), 2016. v. 49. p. 175-175.

  • de Gouveia Dal Pino, Elisabete ; DEL VALLE, MARIA V. ; Kadowaki, L. H. S. ; Khali, B. ; Kowal, G. ; Mizuno, Y. ; Singh, C. B. . Magnetic Reconnection on Jet-Accretion Disk Systems. In: Frontier Research in Astrophysics II, 2016, Mondello. Proceedings of Science, 2016.

  • Lazarian, A. ; Vishniac, E. T. ; Kowal, G. . Model of Reconnection of Weakly Stochastic Magnetic Field and its Testing. In: Numerical Modeling of Space Plasma Flows: ASTRONUM-2008, 2009, St. John, U.S. Virgin Islands. ASP Conference Series, 2008. v. 406. p. 23.

  • Hanasz, M. ; Otmianowska-Mazur, K. ; Lesch, H. ; Kowal, G. ; Soida, M. ; Woltanski, D. ; Kowalik, K. ; Pawlaszek, R. ; Kulesza-Zydzik, B. . Cosmic-ray driven dynamo in galactic disks. In: Cosmic Magnetic Fields: From Planets, to Stars and Galaxies, 2009, Tenerife. Proceedings of the International Astronomical Union, 2008. v. 259. p. 553-554.

  • Kulesza-Zydzik, B. ; Kulpa-Dybel, K. ; Kowal, G. ; Soida, M. . 3D MHD simulations of magnetic fields and radio polarization of barred galaxies. In: Cosmic Magnetic Fields: From Planets, to Stars and Galaxies, 2009, Tenerife. Proceedings of the International Astronomical Union, 2008. v. 259. p. 553-554.

  • Otmianowska-Mazur, K. ; Kowal, G. ; Lazarian, A. ; Vishniac, E. T. . Effects of turbulence on magnetic reconnection: 3D numerical simulations. In: Cosmic Magnetic Fields: From Planets, to Stars and Galaxies, 2009, Tenerife. Proceedings of the International Astronomical Union, 2008. v. 259. p. 671-674.

  • Falceta Gonçalves, D. A. ; Lazarian, A. ; Kowal, G. . Studying ISM magnetic fields and turbulent regimes from polarimetric maps. In: Magnetic Fields in the Universe II: From Laboratory and Stars to the Primordial Universe, 2009, Cozumel. Revista Mexicana de Astronomía y Astrofísica (Serie de Conferencias), 2008. v. 36. p. 37-44.

  • Kowal, G. ; Lazarian, A. ; Vishniac, E. T. ; Otmianowska-Mazur, K. . Numerical Studies of Weakly Stochastic Magnetic Reconnection. In: Magnetic Fields in the Universe II: From Laboratory and Stars to the Primordial Universe, 2009, Cozumel. Revista Mexicana de Astronomía y Astrofísica (Serie de Conferencias), 2008. v. 36. p. 89-96.

  • Otmianowska-Mazur, K. ; Hanasz, M. ; Soida, M. ; Kulesza-Zydzik, B. ; Kowal, G. . Polarized Emission of Edge-On Galaxies in Comparisson with the Cosmic-Ray Driven Dynamo Model. In: Magnetic Fields in the Universe II: From Laboratory and Stars to the Primordial Universe, 2009, Cozumel. Revista Mexicana de Astronomía y Astrofísica (Serie de Conferencias), 2008. v. 36. p. 266-271.

  • Lazarian, A. ; KOWAL, G. ; Beresnyak, A. . Density Statistics of Compressible MHD Turbulence. In: Numerical Modeling of Space Plasma Flows: Astronum-2007, 2008, Paris, France. ASP Conference Series, 2007. v. 385. p. 3-11.

  • Kowal, Grzegorz ; Lazarian, A. . Aspects of density fluctuations in compressible MHD turbulence. In: TURBULENCE AND NONLINEAR PROCESSES IN ASTROPHYSICAL PLASMAS; 6th Annual International Astrophysics Conference, 2007, Oahu. AIP Conference Proceedings.

  • Hanasz, M. ; Lesch, H. ; Otmianowska-Mazur, K. ; Kowal, G. . Cosmic ray driven dynamo in galactic disks. In: The Magnetized Plasma in Galaxy Evolution, 2005, Kraków. Jagiellonian University. Kraków: Jagiellonian University, 2005. p. 162-170.

  • Kowal, G. ; Otmianowska-Mazur, K. ; Hanasz, M. . Calculation of dynamo coefficients in cosmic-ray driven dynamo experiment. In: The Magnetized Plasma in Galaxy Evolution, 2005, Kraków. Jagiellonian University. Kraków: Jagiellonian University, 2005. p. 171-176.

  • Selwa, M. ; Murawski, K. ; Kowal, G. ; Nakariakov, V. ; Aschwanden, M. ; Oliver, R. ; Ballester, J. L. . 3D Numerical Simulations of Impulsively Generated MHD Waves in Solar Coronal Loops. In: SOHO 13 - Waves, Oscillations and Small-Scale Transient Events in the Solar Atmosphere: A Joint View from SOHO and TRACE, 2004, Palma de Mallorca. European Space Agency. Noordwijk, The Netherlands: ESA Publications Division, 2004. v. 547. p. 495.

Outras produções

Kowal, G. . Código AMUN (http://amuncode.org). 2008.

Kowal, G. . Código GODUNOV (http://amuncode.org). 2007.

Projetos de pesquisa

  • 2022 - Atual

    Interligação entre turbulência, reconexão magnética e produção de raios cósmicos em plasmas astrofísicos não relativísticos e relativísticos, Descrição: A turbulência magnetizada é onipresente nos plasmas astrofísicos e crucial para a formação de estruturas densas e estrelas, a estabilidade de nuvens moleculares, a amplificação de campos magnéticos, a reconexão magnética e a produção e difusão de raios cósmicos. Durante a última década, ficou claro que a cascata de turbulência magnetizada que transfere energia dos movimentos em grande escala para a escala de dissipação não pode ser completamente compreendida sem levar em conta a reconexão magnética, um processo fundamental em plasmas magnetizados responsável por mudanças topológicas de campos e associado à liberação de energia magnética em regiões de aniquilação do campo magnético. Por outro lado, a reconexão magnética na presença de turbulência externa ou autogerada torna-se rápida. Esses fatos indicam uma relação forte e íntima entre esses dois fenômenos e sua importância para a dinâmica dos sistemas astrofísicos. Além disso, eles podem ser responsáveis pela radiação não térmica, atuando como processo de Fermi de primeira ordem, um mecanismo de aceleração capaz de produzir raios cósmicos de alta energia a partir de partículas térmicas em sistemas não relativísticos e relativísticos sem a necessidade da presença de fortes choques. Portanto, uma compreensão profunda desses três fenômenos: turbulência magnetizada, reconexão magnética e aceleração dos raios cósmicos e a interligação entre eles é a chave para entender a dinâmica dos plasmas astrofísicos. Por várias décadas, um esforço significativo foi colocado na compreensão desses fenômenos de forma independente. Nos últimos anos, porém, a comunidade científica tem percebido a importância de se entender a relação entre esses processos. O objetivo deste projeto é realizar um estudo teórico sistemático apoiado em modelagem numérica da interligação entre turbulência, reconexão magnética e produção de raios cósmicos em plasmas não relativísticos e relativísticos, com foco em regimes fortemente e fracamente colisionais, cobrindo a grande maioria de plasmas astrofísicos. Pretendemos investigar o papel das instabilidades na geração de turbulência local, a força e propriedades desta turbulência, seus efeitos na taxa de reconexão global, a eficiência do mecanismo de aceleração baseado na reconexão magnética turbulenta, bem como, as dependências destes processos do plasma-$\beta$, o número de Lundquist e o grau de anisotropia de pressão. As conclusões desses estudos serão aplicadas para entender as medições de satélite das interações entre o vento solar e a magnetosfera, o papel da reconexão turbulenta na dinâmica da coroa solar, o papel da difusão da reconexão magnética no processo de formação estelar, as observações de radiação não térmica em estrelas binárias com ventos em colisão, erupções de raios gama e núcleos galácticos ativos.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Grzegorz Kowal - Coordenador / Diego Antonio Falceta Gonçalves - Integrante., Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - Auxílio financeiro.

  • 2015 - 2022

    Turbulence and Magnetic reconnection in relativistic astrophysical plasmas: importance for cosmic ray acceleration and propagation in AGNs, GRBs, and Galactic Winds, Descrição: Nowadays in the astrophysical community, the problem of magnetic reconnection is usually studied in the non-relativistic case and approached using two different points of view, on microscopic scales using collisionless kinetic numerical modeling, and on macroscopic scales using magnetohydrodynamical (MHD) fluid approximation, which describes well collisional media. Both approximations have their strong points, but also significant limits, sometimes resulting in separate parameter spaces or different applications. The aim of this project is to extend the magnetic reconnection studies into the relativistic case in both regimes, collisional and collisionless. This requires an extension of our numerical tools, which work well in the classical regime, to include relativistic effects. In the case of MHD we usually apply special relativity, however, for collisionless fluid approximation based on the Chew-Goldberg-Low MHD approximation (CGL-MHD) allowing for the presence of the kinetic instabilities, relativistic version has to be derived. The results obtained with the collisionless approximation can be directly compared with the relativistic Particle-in-Cell (PIC) simulations, using for example a hybrid kinetic-MHD models, which dominate the studies in this regime up to date. As a consequence, this project will allow for getting a deeper insight into the reconnection problem and particle acceleration in most of the physical regimes found in the astrophysical objects, broadening application of magnetic reconnection and related processes in the relativistic regime. These applications in plasma physics cover turbulence generation and its feedback on the reconnection process, magnetic field amplification mechanism, high energetic particle acceleration and propagation, applications in highly relativistic environments, such as active galaxy nuclei and gamma ray burst, where the process of reconnection together with turbulence is expected to be very important in the acceleration of TeV particles. Moreover, the properties of turbulence and reconnection in relativistic environments can also significantly benefit from our studies.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Grzegorz Kowal - Integrante / Anderson Caproni - Integrante / Gustavo A. Lanfranchi - Coordenador., Financiador(es): Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - Bolsa.

  • 2014 - Atual

    Investigation of High Energy and Plasma Astrophysics Phenomena: Theory, Numerical Simulations, Observations, and Instrument Development for the Cherenkov Telescope Array (CTA), Projeto certificado pelo(a) coordenador(a) Elisabete Maria de Gouveia Dal Pino em 06/01/2015., Descrição: The High Energy and Plasma Astrophysics group of E. M. de Gouveia Dal Pino of the Instituto de Astronomia, Geologia e Ciências Atmosféricas da Universidade de São Paulo (IAG-USP), A. B. M. Valio of the Centro de Radioastronomia e Astrofísica da Universidade Mackenzie (CRAAM), and Diego Falceta Goncalves of EACH-USP, have been developing for more than a decade several correlated projects using theoretical and numerical magneto-hydrodynamics (MHD) fluid description, as well as observational tools, to investigate astrophysical plasmas and high energy phenomena. In the recent years, our group has been also involved in the Cherenkov Telescope Array (CTA) Project, an international collaboration (involving 26 countries) aiming the construction of a new generation of ground-based gamma-ray telescopes, between 2016-2020. CTA will provide the deepest ever insight into the non-thermal, high-energy universe and allow significant contributions to cosmology, astroparticle physics and, in particular, to cosmic ray accelerators, cosmic magnetic fields and gamma-ray burst (GRB) investigation. In this proposal we got funding from FAPESP to support the construction of 3 Cherenkov telescopes to complete the ASTRI-CTA Mini-Array, in partnership with INAF- Italy and South-Africa. This Mini-Array of 7 telescopes will be the precursor and the core of the full CTA. The participation in the Mini-Array construction will ensure to the Brazilian members a solid involvement with the CTA Besides, in view of the extensive number of related projects being developed by our group, we also obtained funding to upgrade our computational facilities with a clustar of over 700 cores.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Grzegorz Kowal - Integrante / Diego Antonio Falceta Gonçalves - Integrante / Elisabete Maria de Gouveia Dal Pino - Coordenador / Adriana Benetti Marques Válio - Integrante., Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - Auxílio financeiro.

  • 2013 - 2017

    Magnetic Reconnection and Related Processes in Collisional and Collisionless Astrophysical Plasmas: from solar flares to extragalactic sources, Descrição: Nowadays in the astrophysical community, the problem of magnetic reconnection is approached using two different points of view, from the micro-physical scale using collisionless kinetic numerical studies, and from macroscopic magnetohydrodynamical fluid approximation studies, describing well the collisional media. Both approximations have their strong points, but also significant limits, sometimes resulting in separate parameter spaces. There is no real afford taken to understand the bridge between those two approximations applied to the magnetic reconnection problem. The aim of this project is to fill this gap and perform studies which allow to understand the precess of reconnection in both regimes, collisional and collisionless. The collisionless studies, using the Chew-Goldberg-Low magnetohydrodynamics fluid approximation (CGL-MHD) allowing for the presence of the kinetic instabilities, can be directly compared with the Particle-in-Cell (PIC) simulations, using for example a hybrid kinetic-MHD models, which dominate the studies in this regime up to date. As a consequence, the second part of this project will cover the applications of the magnetic reconnection and related processes in both regimes. These applications in plasma physics cover turbulence generation and feedback on the reconnection process, magnetic field amplification mechanism, high energetic particle acceleration. The results have applications in the physics of solar flares, the importance of reconnection in space weather (e.g. interactions with magnetosphere and processes in magnetotail), the interactions of solar magnetic field with the interstellar field in the heliopause, going further up to the scales of active galaxy nuclei and gamma ray burst, where the process of reconnection together with turbulence is expected to be very important in the acceleration of TeV particles. Finally, the properties of turbulence and reconnection in collisionless environments, such intracluster medium, can benefit significantly from our studies.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Grzegorz Kowal - Coordenador / Diego Antonio Falceta Gonçalves - Integrante., Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - Auxílio financeiro., Número de produções C, T & A: 14

  • 2011 - 2014

    Magnetic Field Effects And Particle Acceleration in Gamma-Ray Bursts (GRBS): Theory, Numerical Simulations, and Observational Prospects, Descrição: Joint Proposal FAPESP-HEBREW University of Jerusalem (HUJ) (process: 2011/51275-4): Supersonic jets are ubiquitous in the Universe as they are associated to a wide variety of astrophysical objects - from young stars to gamma-ray-bursts (GRBs). In particular, GRBs are the most energetic and probably most mysterious phenomena in the cosmos and in this joint Proposal with Prof. T. Piran of HUJ, one of the most prominent experts in the world in GRBs theory, we aim to investigate several aspects of the physics of the ultrarelativistic jets associated to GRBs. In this context, we plan to study: magnetic field reconnection, magnetic turbulence, MHD dynamics of jets, and particle acceleration by collisionless magnetized shocks and by magnetic reconnection within the relativistic regime. This project will maximize the synergy between the two groups. The research will involve both analytic techniques and numerical simulations. It will also involve analysis of astronomical satellite data concerning GRBs and the possibility to make theoretical predictions for the coming CTA (Cherenkov Telescope Array) gamma-ray observatory.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Grzegorz Kowal - Integrante / Elisabete Maria de Gouveia Dal Pino - Coordenador / Tsvi Piran - Integrante., Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - Auxílio financeiro., Número de produções C, T & A: 2

  • 2009 - 2013

    Um cluster de computadores para o departamento de Astronomia do IAG/USP e para o núcleo de Astrofísica Teórica da UNICSUL, Projeto certificado pelo(a) coordenador(a) Elisabete Maria de Gouveia Dal Pino em 06/01/2015., Descrição: O projeto enquadra-se no Programa Equipamentos Multiusuários da FAPESP e destina-se à aquisição de um super-cluster para o Departamento de Astronomia e também para o Núcleo de Astrfíscia da UnicSul destinado sobretudo à realização de modelagem numérica de fontes e meios astrofísicos.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Grzegorz Kowal - Integrante / Diego Antonio Falceta Gonçalves - Integrante / Elisabete Maria de Gouveia Dal Pino - Coordenador / Alex Cavaliéri Carciofi - Integrante / Paula Rodrigues Teixeira Coelho - Integrante / Beatriz Leonor Silveira Barbuy - Integrante., Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - Auxílio financeiro.

  • 2009 - 2012

    Fast Magnetic Reconnection and Particle Acceleration in Astrophysical Sources and Diffuse Media, Projeto certificado pelo(a) coordenador(a) Elisabete Maria de Gouveia Dal Pino em 06/01/2015., Descrição: One of the fundamental properties of astrophysical magnetic fields is an ability to change their topology through a process known as magnetic reconnection. There is no possible understanding of the origin and evolution of the large-scale magnetic field without understanding the way magnetic field lines change. In a typical astrophysical plasma, magnetic diffusion of the medium is negligible and the so called ?frozen-in? condition is responsible for the change of magnetic topology. Reconnection is essential for understanding a wide variety of astrophysical processes, including stellar and galactic dynamos, astrophysical turbulence and the structure of accretion disks. To account for solar or star flares, the solar cycle, and the structure of the galactic magnetic field, reconnection must be fast, propagating with a speed close to the Alfv ́en speed. Earlier attempts to deal with magnetic reconnection assumed that the magnetized fluids are laminar and as a result they led to slow reconnection rates. The presence of a random magnetic field component substantially enhances the reconnection rate and enables fast reconnection, i.e., reconnection that does not depend on fluid resistivity. The enhancement of the reconnection rate is achieved via a combination of two effects. First of all, only small segments of magnetic field lines are subject to direct Ohmic annihilation. Thus the fraction of magnetic energy that goes directly into fluid heating goes to zero as fluid resistivity vanishes. However, the most important enhancement comes from the fact that unlike the laminar fluid case where reconnection is constrained to proceed line by line, the presence of turbulence enables many magnetic field lines to enter the reconnection zone simultaneously. A significant fraction of magnetic energy goes into MHD turbulence and this enhances reconnection rates through an increase in the field stochasticity. In this way magnetic reconnection becomes fast when field stochasticityaccounted for. As a consequence solar and galactic dynamos are also fast, i.e., do not dependfluid resistivity. Another important issue in reconnection theory is on how the released energy in this process is transformed in heating and particle acceleration. on. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Grzegorz Kowal - Integrante / Elisabete Maria de Gouveia Dal Pino - Coordenador., Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - Bolsa., Número de produções C, T & A: 4

  • 2005 - 2007

    3D Numerical Models of the Magnetic Field Evolution in Galaxies and Clusters, Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Grzegorz Kowal - Integrante / Katarzyna Otmianowska-Mazur - Coordenador / Michał Hanasz - Integrante., Número de produções C, T & A: 1

  • 2005 - 2007

    Global Dynamics of the Interstellar Medium, Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Grzegorz Kowal - Integrante / Katarzyna Otmianowska-Mazur - Integrante / Michał Hanasz - Coordenador., Número de produções C, T & A: 1

  • 2001 - 2004

    Magnetic Fields in Strongly Perturbed Gas Flows, Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Grzegorz Kowal - Coordenador / Marian Soida - Integrante / Katarzyna Otmianowska-Mazur - Integrante / Marek Urbanik - Integrante., Número de produções C, T & A: 1

  • 2001 - 2003

    Parker Instability and Similar Phenomena in Galactic Disks, Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Grzegorz Kowal - Integrante / Katarzyna Otmianowska-Mazur - Integrante / Michał Hanasz - Coordenador., Número de produções C, T & A: 1

Histórico profissional

Endereço profissional

  • Universidade de São Paulo, USP Leste, Escola de Artes, Ciências e Humanidades. , Rua Arlindo Bettio, Vila Guaraciaba, 03828000 - São Paulo, SP - Brasil, Telefone: (11) 26480133

Experiência profissional

2018 - Atual

Universidade de São Paulo

Vínculo: Celetista, Enquadramento Funcional: Professor Doutor - MS-3, Carga horária: 40, Regime: Dedicação exclusiva.

2013 - 2017

Universidade de São Paulo

Vínculo: Bolsista, Enquadramento Funcional: Jovem Pesquisador, Carga horária: 40

2009 - 2012

Universidade de São Paulo

Vínculo: Bolsista, Enquadramento Funcional: Pós-doutorado, Carga horária: 40

Atividades

  • 01/2020

    Extensão universitária , USP Leste, Escola de Artes, Ciências e Humanidades.,Atividade de extensão realizada, Introdução à Cosmologia.

  • 02/2019

    Ensino, Biotecnologia, Nível: Graduação,Disciplinas ministradas, Introdução à Programação, Mineração de Dados

  • 08/2018

    Ensino, Ciências da Natureza, Nível: Graduação,Disciplinas ministradas, Cálculo para LCN, Mecânica Clássica, Resolução de Problemas I

  • 07/2013

    Pesquisa e desenvolvimento, USP Leste, Escola de Artes, Ciências e Humanidades.,Linhas de pesquisa

  • 06/2020 - 05/2023

    Conselhos, Comissões e Consultoria, USP Leste, Escola de Artes, Ciências e Humanidades.,Cargo ou função, Membro titular da Comição de Coordenação de Curso de Biotecnologia.

  • 09/2020 - 09/2022

    Conselhos, Comissões e Consultoria, USP Leste, Escola de Artes, Ciências e Humanidades.,Cargo ou função, Vice-coordenado da Comição de Coordenação de Curso de Biotecnologia.

  • 04/2019 - 05/2020

    Conselhos, Comissões e Consultoria, USP Leste, Escola de Artes, Ciências e Humanidades.,Cargo ou função, Membro suplente da Comição de Coordenação de Curso de Biotecnologia.

  • 03/2014 - 05/2014

    Ensino, Astronomia, Nível: Pós-Graduação,Disciplinas ministradas, AGA5912 - 1: Teoria e Modelagem Numérica de Turbulência Interestelar

2016 - 2018

Universidade Cruzeiro do Sul

Vínculo: Celetista, Enquadramento Funcional: Professor Assistente, Carga horária: 40, Regime: Dedicação exclusiva.

2015 - 2016

Universidade Cruzeiro do Sul

Vínculo: Bolsista, Enquadramento Funcional: Pós-doutorado, Carga horária: 40

Atividades

  • 02/2018 - 06/2018

    Ensino, Engenharia Mecânica, Nível: Graduação,Disciplinas ministradas, Tópicos de Física

  • 02/2018 - 06/2018

    Ensino, Engenharia Mecânica, Nível: Graduação,Disciplinas ministradas, Técnicas de Programação

  • 02/2018 - 06/2018

    Ensino, Engenharia Civil, Nível: Graduação,Disciplinas ministradas, Técnicas de Programação

  • 02/2018 - 06/2018

    Ensino, Engenharia Elétrica, Nível: Graduação,Disciplinas ministradas, Técnicas de Programação

  • 02/2018 - 06/2018

    Ensino, Engenharia Civil, Nível: Graduação,Disciplinas ministradas, Tópicos de Física

  • 02/2018 - 06/2018

    Ensino, Engenharia Elétrica, Nível: Graduação,Disciplinas ministradas, Tópicos de Física

  • 08/2015 - 06/2018

    Ensino, Astrofísica e Física Computacional, Nível: Pós-Graduação,Disciplinas ministradas, Física Computacional

  • 08/2016 - 12/2017

    Ensino, Engenharia Civil, Nível: Graduação,Disciplinas ministradas, Cálculo Diferencial e Integral III

  • 08/2016 - 12/2017

    Ensino, Engenharia de Produção, Nível: Graduação,Disciplinas ministradas, Física Geral e Experimental I

  • 08/2016 - 12/2017

    Ensino, Engenharia Elétrica, Nível: Graduação,Disciplinas ministradas, Física Geral e Experimental I

  • 08/2016 - 12/2017

    Ensino, Engenharia Mecânica, Nível: Graduação,Disciplinas ministradas, Cálculo Diferencial e Integral III

  • 02/2017 - 06/2017

    Ensino, Engenharia Mecânica, Nível: Graduação,Disciplinas ministradas, Cálculo Diferencial e Integral II

  • 02/2017 - 06/2017

    Ensino, Engenharia Civil, Nível: Graduação,Disciplinas ministradas, Cálculo Diferencial e Integral II

2009 - 2011

University of Wisconsin-Madison

Vínculo: Colaborador, Enquadramento Funcional: Pesquisador

2008 - 2009

University of Wisconsin-Madison

Vínculo: Bolsista, Enquadramento Funcional: Pós-doutorado, Carga horária: 40

2006 - 2007

University of Wisconsin-Madison

Vínculo: Bolsista, Enquadramento Funcional: Pós-doutorado, Carga horária: 40, Regime: Dedicação exclusiva.

2008 - 2008

McMaster University, McMaster

Vínculo: Professor Visitante, Enquadramento Funcional: Pesquisador, Carga horária: 40

Atividades

  • 01/2008 - 06/2008

    Pesquisa e desenvolvimento, Department of Physics and Astronomy.,Linhas de pesquisa

2007 - 2010

Universidade Jaguelônica

Vínculo: Assistente de Pesquisa, Enquadramento Funcional: Pesquisador, Carga horária: 40

Atividades

  • 09/2007 - 06/2010

    Pesquisa e desenvolvimento, Faculdade de Física, Astronomia e Ciências da Computação Aplicada, Observatório Astronômico.,Linhas de pesquisa

2001 - 2003

Nicholas Copernicus University Of Torun

Vínculo: Colaborador, Enquadramento Funcional: Pesquisador