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Reconexão magnética e processos relacionados em plasmas astrofísicos colisionais e acolisionais: das chamas solares para fontes extragaláticas

Processo: 13/04073-2
Modalidade de apoio:Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
Vigência: 01 de julho de 2013 - 30 de junho de 2017
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Astronomia
Pesquisador responsável:Grzegorz Kowal
Beneficiário:Grzegorz Kowal
Instituição Sede: Escola de Artes, Ciências e Humanidades (EACH). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Pesquisadores associados:Diego Antonio Falceta Gonçalves
Auxílios(s) vinculado(s):21/06502-4 - Interligação entre turbulência, reconexão magnética e produção de raios cósmicos em plasmas astrofísicos não relativísticos e relativísticos, AP.JP2
17/04578-8 - Statistics of Reconnection-Driven Turbulence, PUB.ART
Bolsa(s) vinculada(s):13/18815-0 - Reconexão magnética e processos relacionados em plasmas astrofísicos colisionais e acolisionais: das chamas solares para fontes extragaláticas, BP.JP
Assunto(s):Astrofísica solar  Meio interestelar 
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Física Solar | Meio Interestelar | meio intergalactico | Reconexão Magnética | Simulações Númericas | turbulência | Plasmas astrofísicos

Resumo

Hoje, na comunidade astrofísica, o problema de reconexão magnética é abordado a partir de dois pontos de vista diferentes, a partir das escalas microfísicas usando modelos numérico cinéticos acolisionais, e de estudos macroscópicos com aproximação magnetohidrodinâmica, descrevendo assim os meios colisionais. Ambas as aproximações têm os seus limites, às vezes até cobrindo espaços de parâmetros separados. Ainda não houve um estudo sistemático da comunidade para compreender a ponte entre ambos os regimes. O objetivo deste projeto é preencher esta lacuna e realizar estudos que permitam compreender o processo de reconexão magnética em ambos os regimes, colisionais e aproximações fluidos colisionais que permitem a presença de instabilidades cinéticas. Os estudos colisionais podem ser diretamente comparados com as simulações PIC, usando, por exemplo, modelos híbridos cinético-MHD. Como consequência desses estudos, a segunda parte deste projeto vai abranger aplicações diretas em ambos os regimes da reconexão magnética e processos relacionados, como a geração de turbulência e feedback sobre a taxa de reconexção, processo de amplificação do campo magnético, e aceleração de partículas de alta energia, a a física de raios solares, a importância de reconexão em clima espacial (por exemplo, as interações com magnetosfera e processos na cauda magnética), as interações do campo magnético solar com o campo interestelar na heliopausa, indo mais longe até as escalas de núcleos ativos de galáxias e gama-ray bursts, onde o processo de reconexção, juntamente com a turbulência, se espera que seja muito importante para a aceleração de partículas de TEV. Finalmente, as propriedades de reconexção da turbulência e em ambientes acolisionais, como o meio intergaláctico, podem beneficiar significativamente com os nossos estudos. (AU)

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Publicações científicas (11)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
SANTOS-LIMA, R.; DE GOUVEIA DAL PINO, E. M.; KOWAL, G.; FALCETA-GONCALVES, D.; LAZARIAN, A.; NAKWACKI, M. S.. MAGNETIC FIELD AMPLIFICATION AND EVOLUTION IN TURBULENT COLLISIONLESS MAGNETOHYDRODYNAMICS: AN APPLICATION TO THE INTRACLUSTER MEDIUM. ASTROPHYSICAL JOURNAL, v. 781, n. 2, . (13/18815-0, 09/54006-4, 13/15115-8, 11/12909-8, 13/04073-2, 06/50654-3, 07/04551-0, 10/50298-8, 09/50053-8)
FALCETA-GONCALVES, D.; KOWAL, G.; FALGARONE, E.; CHIAN, A. C. -L.. Turbulence in the interstellar medium. Nonlinear Processes in Geophysics, v. 21, n. 3, p. 587-604, . (11/12909-8, 13/04073-2)
LAZARIAN, A.; EYINK, G.; VISHNIAC, E.; KOWAL, G.. Turbulent reconnection and its implications. PHILOSOPHICAL TRANSACTIONS OF THE ROYAL SOCIETY A-MATHEMATICAL PHYSICAL AND, v. 373, n. 2041, . (13/18815-0, 13/04073-2)
KOWAL, GRZEGORZ; FALCETA-GONCALVES, DIEGO A.; LAZARIAN, ALEX; VISHNIAC, ETHAN T.. Statistics of Reconnection-driven Turbulence. ASTROPHYSICAL JOURNAL, v. 838, n. 2, . (13/04073-2, 13/18815-0, 13/10559-5)
SANTOS-LIMA, R.; DAL PINO, E. M. DE GOUVEIA; FALCETA-GONCALVES, D. A.; NAKWACKI, M. S.; KOWAL, G.. Features of collisionless turbulence in the intracluster medium from simulated Faraday rotation maps - II. The effects of instabilities feedback. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, v. 465, n. 4, p. 4866-4871, . (13/15115-8, 13/10559-5, 13/18815-0, 13/04073-2)
ROCHA DA SILVA, G.; FALCETA-GONCALVES, D.; KOWAL, G.; DE GOUVEIA DAL PINO, E. M.. Ambient magnetic field amplification in shock fronts of relativistic jets: an application to GRB afterglows. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, v. 446, n. 1, p. 104-119, . (13/18815-0, 09/54006-4, 11/12909-8, 13/04073-2, 06/50654-3, 11/51275-4, 09/50053-8)
FALCETA-GONCALVES, D.; BONNELL, I.; KOWAL, G.; LEPINE, J. R. D.; BRAGA, C. A. S.. The onset of large-scale turbulence in the interstellar medium of spiral galaxies. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, v. 446, n. 1, p. 973-989, . (13/18815-0, 11/12909-8, 13/04073-2)
NAKWACKI, M. S.; KOWAL, G.; SANTOS-LIMA, R.; DE GOUVEIA DAL PINO, E. M.; FALCETA-GONCALVES, D. A.. Features of collisionless turbulence in the intracluster medium from simulated Faraday Rotation maps. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, v. 455, n. 4, p. 3702-3723, . (13/10559-5, 13/18815-0, 13/15115-8, 13/04073-2, 10/50298-8, 09/50053-8)
DEL VALLE, MARIA V.; DE GOUVEIA DAL PINO, E. M.; KOWAL, G.. Properties of the first-order Fermi acceleration in fast magnetic reconnection driven by turbulence in collisional magnetohydrodynamical flows. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, v. 463, n. 4, p. 4331-4343, . (13/10559-5, 09/54006-4, 13/04073-2, 13/18815-0)
CAPRONI, ANDERSON; LANFRANCHI, GUSTAVO AMARAL; CAMPOS BAIO, GABRIEL HENRIQUE; KOWAL, GRZEGORZ; FALCETA-GONCALVES, DIEGO. Gas Removal in the Ursa Minor Galaxy: Linking Hydrodynamics and Chemical Evolution Models. ASTROPHYSICAL JOURNAL, v. 838, n. 2, . (13/04073-2, 14/11156-4, 09/54006-4, 13/10559-5)

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