范一中

     范一中，2010.4被聘为紫金山天文台研究员。

    工作及学习简历：

2010.4-: 紫金山天文台研究员, 2010.6被增列为博导

2009.12-2010.3: University of Nevada, Las Vegas 短期访问学者

2007.9-2009.11: University of Copenhagen 独立博士后

2005.11-2007.8: Hebrew University 博士后

2004.9-2005.8: University of Nevada, Las Vegas 访问学者、学生

2003.9-2005.10: 紫金山天文台，攻读博士学位（2006.3获博士学位）

2000.9-2003.7: 南京大学天文系，攻读硕士学位

1996.9-2000.7: 长安大学雁塔校区，测绘工程系学习，获工学学士学位

1992.9-1996.7: 南方工业学校，中专

    主要工作领域及成果:

    自2000.9以来一直从事天体物理研究,尤其是高能天体物理(伽玛射线暴,软重复伽玛暴,TeV Blazar,宇宙射线,中微子)研究,2010.4以来开始暗物质方面的研究.现服务于国家先导专项“暗物质粒子探测卫星”，负责该卫星科学团队的建设及管理；同时还协助韦大明研究员管理“宇宙伽玛暴,中子星及相关物理研究”团组。

   1.伽玛射线暴是宇宙大爆炸之后人们能够探测到的最剧烈的恒星尺度的爆发现象,自1997年以来是最热门的天文研究对象之一.伽玛暴的特点可以简单的归纳为能量巨大(典型亮伽玛暴的爆发能量比超新星还大),速度极快(可达0.999999倍光速甚至更快),这类极端天体的中心引擎一般认为是颗小质量的黑洞或者是中子星.在该方向上的代表性成果包括(a)从观测数据入手率先发现了伽玛暴外流体可能是磁化的证据(Fan et al. 2002 ChJAA; Fan 2009 MNRAS),表明至少部分伽玛暴的中心引擎的能量提取主要是通过磁活动而不是通常认为的中微子湮灭过程.该发现得到了后续理论研究及科学观测的证实.我们与国际同行Bing Zhang等人共同开展起来的伽玛暴外流体的物质组分(磁化与否)问题这一方向,连同伽玛暴的中心引擎的具体形式一起,已被Nature杂志列为该刊最希望接受发表的GRB成果方向(Sage 2008).相关工作也构成了我国的部分空间天文项目(如伽玛射线偏振探测器POLAR)的科学依据之一.系统的研究了规则磁化外流体的反向激波,发现磁化介质中的反向激波传播速度要比非磁化介质中要快许多(Fan, Wei & Wang 2004 A&A), 该发现被后期的数值模拟证实.(b)提出中心能源的再活动过程，而不仅仅是标准余辉模型中的外激波，可以直接产生强的余辉辐射(Fan & Wei 2005 MNRAS; Fan, Zhang & Proga 2005 ApJL; Zhang, Fan & Dyks et al. 2006 ApJ; Wei, Yan & Fan 2006 ApJL),该模型已成为X射线闪耀(Swift卫星最重大的科学发现之一)及光学闪耀等现象的国际主流解释,是对余辉理论模型的重要发展; 率先指出部分伽玛暴的早期X射线平台与同时期的光学观测很难在现有的余辉模型理论中得到自洽的解释(Fan & Piran 2006 MNRAS),该疑难至今仍是理论研究的热点.(c)利用伽玛暴来研究新物理,例如限制量子引力模型(Fan, Wei & Xu 2007 MNRAS)以及作为“超导宇宙弦”探针的可行性探讨(Wang, Fan & Wei 2011 PRL).(d)编写了自洽计算伽玛暴高能余辉辐射的数值计算程序(Fan, Piran, Narayan & Wei 2008 MNRAS), 首次指出GRB的正向激波同步辐射而不是通常认为的逆康普顿散射可能成为Fermi卫星LAT探测器的主要光子来源(Zou, Fan & Piran 2009 MNRAS), 该预言得到了现阶段Fermi-LAT观测的支持; 率先纠正了国际同行提出的瞬时GeV辐射和高能余辉辐射皆来自于正向激波辐射的错误观点(Gao, Mao, Xu & Fan 2009 ApJL), 得到后期研究支持。

   2.暗物质是宇宙中大量存在(比我们标准物理模型所描述的普通物质多5倍左右)但又极难探测的一类物质.现有的暗物质粒子存在的证据无一例外都是基于其引力效应.因此探测其它可能存在的相互作用就成为确定暗物质粒子存在,研究其物理属性的重要突破口.在粒子物理理论中,暗物质粒子的候选种类很多,例如有系列的超对称粒子(尤其是其中的中性子),为解决强作用中的CP问题引入的轴子,为解释中微子质量问题而引入的惰性中微子,以及超维粒子等.暗物质被美国科学院以及中国科学院都列在21世纪最期待解决的重大科学问题之首，这充分表明了其极其重大的科学意义。现阶段国际上最受关注的暗物质粒子候选体是弱相互作用大质量粒子(WIMP;例如中性子),这类粒子原则上可以在加速器上产生出来,或者是衰变或相互间发生湮灭从而产生一些稳定的粒子(对),或者是和普通物质有极其微弱(但可探测)的碰撞,因此可以被人们探测到.我们的暗物质粒子探测卫星就是为了探测该类例子而设计的,我们项目的基础是ATIC探测器发现的一个高能电子宇宙射线在300-800GeV波段存在的一个明显超出(Chang et al. 2008 Nature). ATIC的发现得到了PAMELA及Fermi卫星的部分支持。在对宇宙射线电子超现象的综述文章中，我们对一些天体物理起源模型进行了再分析，指出了部分模型（例如GRB模型以及宇宙射线膝相关模型）存在的困难并给出了进一步区分电子超物理起源的初步方案(Fan,Zhang & Chang 2010 IJMPD)。

     奖励及荣誉:

2009年全国优秀博士论文

2008年中科院优秀博士论文

2007.6: "Essential Science Indicators" new hot paper

2004年中科院院长(特别)奖

     承担课题及招生方向：

    现阶段主要承担国家自然科学基金面上项目.在暗物质以及高能天体物理两个方向招收博士后、博士以及硕士研究生。现阶段的主要研究方向包括: (a)暗物质间接探测相关理论研究 (主要合作者:常进研究员);(b)利用致密天体研究暗物质的物理属性及暗物质在恒星结构演化中的分布研究(主要合作者：博士生杨睿智；常进研究员);(c)利用天文观测数据来检验新物理理论模型;(d)高红移伽玛暴的起源研究及统计研究(主要合作者:韦大明研究员,张富文博士);(e)伽玛暴中心引擎的具体形式(黑洞还是中子星)及物理参量的确定(主要合作者:韦大明研究员);(f)高能暂现源的数据处理分析及理论研究(主要合作者:颜景志副研究员)；(g)伽玛暴外流体物质组分的进一步研究（主要合作者：高维洪副教授，金志平助理研究员）.

到位工作后已完成的协助指导包括:

博士后邵琅（2010.4-2011.7,期间在ApJL发表对Sw1644+57/GRB 110328A的研究成果;现河北师范大学物理系副教授）

硕士生王瑜(2010.4-2011.7, 期间在PRL以Comment形式发表对高红移伽玛暴的超导宇宙弦模型的讨论)

 

      联系方式：yzfan@pmo.ac.cn