郭福来 - 中国科学院上海天文台 -

个人简介

1978年9月生，籍贯浙江，上海天文台研究员，博士生导师,“黑洞反馈与宇宙线天体物理”课题组组长。2001年于中国科学技术大学获理学学士，2008年于加州大学圣芭芭拉分校获哲学博士学位。先后在加州大学圣芭芭拉分校、加州大学圣克鲁兹分校（加州大学天文台总部）、瑞士苏黎世联邦理工学院做博士后，2012年获苏黎世理工的 Zwicky Prize Fellowship。2015年回国加入上海天文台。我们采用理论分析与数值模拟的方法研究现代天文学中的一系列重要课题，侧重于超大质量黑洞的成长及其对星系演化的反馈作用，星系的形成与演化，宇宙线天体物理，暗物质分布与演化等。我们利用已有的物理学知识去解释宇宙中观测到的这些现象，并进一步去认识宇宙中各种结构的起源与演化。同时，我们也研究宇宙结构演化过程中哪些物理过程起了重要作用，并期望能进一步拓展物理学知识的边界与前沿。研究成果与具体研究课题请参见课题组主页。代表性工作包括：（1）首次提出并研究银河系费米气泡的黑洞喷流模型(Guo & Mathews 2012)。费米伽玛线空间望远镜于2010年发现费米气泡，引起轰动，入选2010年国际十大物理事件。本人用含宇宙线的双流体数值模拟证明费米气泡可以被大约1 - 3百万年前的一次银心黑洞喷流产生。该模型被广泛引用，并被多家国际媒体主动报道，如Scientific American，New Scientist，Universe Today, The Daily Galaxy等。（2）提出星系团介质的宇宙线加热机制(Guo & Oh 2008)。我们的工作认为活动星系核反馈产生的宇宙线可能进入星系团介质，通过在其中激发并耗散Alfven波加热星系团介质，抑制冷却流的成长。多年来该模型陆续被一些国际同行加以深入研究。（3）首次提出通过星系团中X射线空洞的形状来研究黑洞喷流的性质，并指出非常轻、内低声速喷流在“射电模式”活动星系核反馈中的重要(Guo 2015; Guo 2016)。（4）进行了首次、且是至今唯一一次含活动星系核反馈的星系团模型的全局线性稳定性分析(Guo, Oh, Ruszkowski 2008), 发现反馈机制是解决星系团冷却流问题的关键机制。（5）通过数值模拟，首次发现一些强烈的活动星系核喷流现象可以彻底摧毁星系团冷核，甚至通过混合摧毁尺度较小的星系团中心金属峰( Guo & Oh 2009; Guo & Mathews 2010b)。如果该模型正确，活动星系核喷流就是观测到的可能数量占星系团总数一半以上的非冷核星系团的成因之一，这些非冷核星系团多数都没有中心金属峰。（6）通过数值模拟，发现超大质量黑洞对大尺度球对称冷却流的吸积有两种不同模式 (Guo & Mathews 2014; Guo 2014)。在星系团中，冷却流通常会发生中心冷却灾难，黑洞吸积是冷模式。但我们的模拟首次发现在一些星系群中黑洞吸积是热模式。如果中心星系质量大又紧致，冷却内流产生的压缩功将足以抵消其辐射冷却，让冷却流长期保持在热流状态，并且中心区域越靠近星系团中心气体温度越高。

研究领域

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理论与计算天体物理：超大质量黑洞，宇宙线，星系形成　