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  • 姓名:范一中
  • 性别:
  • 专家类别:研究员/杰青
  • 学历:研究生毕业
  • 电话:
  • 传真:
  • 职务:紫金山天文台学术委员会副主任、紫金山天文台暗物质和空间天文研究部主任
  • 电子邮件:yzfan@pmo.ac.cn
  • 所属部门:暗物质和空间天文研究部
  • 通讯地址:(210023)南京市栖霞区元化路10号

    简  历:

  • 1977年4月生于重庆梁平,长期从事暗物质间接探测、引力波天文、高能天体物理的研究。在伽玛暴外流体物质组分及多波段辐射起源、基于伽玛射线/宇宙射线的暗物质间接探测、引力波电磁辐射对应体等多个研究方向做出原创性成果。目前已在Nat., Nat. Astron., Nat. Commun., Phys. Rev. Lett., ApJ等杂志发表100余篇论文,总被引用5000余次。所指导的多位研究生获得中国科学院院长奖(特别奖或优秀奖)、中国科学院优秀博士学位论文、江苏省优秀博士/硕士学位论文。获得的主要荣誉或资助包括全国优秀博士学位论文(2009)、973青年科学家专题项目(2013)、国家杰出青年科学基金(2015)、中国科学院青年科学家奖(2017)、江苏省五一劳动奖章(2018)、万人计划(2019)、南京市第十三届“十大科技之星”(2019)。

    社会任职:

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    研究方向:

  • 暗物质间接探测、引力波天文、高能天体物理

    承担科研项目情况:

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    代表论著:

  • (14)在GRB 070809中得到了迄今最为奇异的短时标伽马暴“光学-X射线”余辉辐射能谱,并将光学辐射证认为巨新星(kilonova/macronova)信号;该信号显著早于其它正轴伽马暴中的kilonova, 其辐射区的温度和速度有别于(与偏轴伽马暴GRB 170817A成协的巨新星)AT2017gfo, 意味着早期kilonova辐射可能有多种辐射起源 (Jin et al. 2019 Nat. Astron.)

    (13)与常进研究员领导的悟空号科学团队一道对40GeV-100TeV的质子宇宙射线进行了精确测量,发现了~13.6TeV处的能谱新结构 (DAMPE collaboration 2019 Sci. Adv.)

    (12)与常进研究员领导的悟空号科学团队一起得到了现阶段最精确的电子宇宙射线能谱测量结果,直接探测到了~0.9TeV处的能谱拐折并得到了1.4TeV处存在结构的初步迹象(DAMPE collaboration 2017 Nat.)

    (11)在AMS-02的反质子数据中发现了疑似的~50 GeV的暗物质信号,可与银心GeV超出信号自洽解释(Cui, Yuan*, Tsai & Fan* 2017 PRL)

    (10)系统研究了GRB和引力波成协的探测前景以及可能导致的一些相关研究的突破(Li,X. et al. 2016 ApJ, ApJL; Wang, Y. Z. et al. 2017 ApJL),指出短暴的结构化喷流将显著的提高GW/GRB的成协观测率(可达10%;Jin et al. 2018 ApJ, arXiv:1708.07008);基于GW170817/GRB170817A/AT2017gfo的数据排除了一些暗能量、暗物质模型以及该暴的双奇异星并合模型(Wang, H. et al. 2017 ApJL)

    (9)基于伽马射线的暗物质间接探测方面:在16个邻近的星系团方向发现了~43 GeV的疑似伽马射线线谱信号(Liang et al. 2016 PRD); 在矮星系Tuc III方向上发现了微弱的GeV辐射信号(Li, S. et al. 2016 PRD); 率先在国际上系统的证实了 “银河系中心的GeV超出” (暗物质疑似信号)的物理真实性 (Zhou et al. 2015 PRD)

    (8) 在首个具有光学余辉的短伽玛暴GRB 050709中发现了线谱信号以及macronova成分,并首次进行了GRB-macronova的关联性分析(Jin et al. 2016 Nat. Commun.); 首次在长短暴(GRB 060614)中发现了Li-Paczynski macronova (Yang et al. 2015 Nat. Commun.)并得到了Li-Paczynski macronova的首例多波段光变曲线(Jin et al. 2015 ApJL),揭开了困扰GRB研究界长达9年的长短暴起源之谜,并提供了中子星-黑洞双星系统存在的重要证据.推动了基于这3项成果的VLT观测时间的申请,所获时间被直接用于GW170817/AT2017gfo的观测,获得了世界上最精确的宽波段光谱,得到了比铁更重元素诞生于中子星并合的直接证据(Pian et al. 2017 Nat.).还首次对macronova的偏振进行了测量(Covino, Wiersema & Fan 2017 Nat. Astron.)

    (7)在国际上率先研究指出“快变射电暴”有望成为高效的暗能量新探针——可靠的限制暗能量的状态方程(Zhou, Li, Wang, Fan* & Wei 2014 PRD)

    (6)在AMS-02发布首批数据前一个月(2013.3)预测“原初电子宇宙射线能谱在高能段可能具有显著的变硬行为并导致重要的观测效应”(Feng,Yang, He, Dong, Fan* & Chang 2014 PLB),已得到AMS-02正、负电子宇宙射线数据的强烈支持,在“对电子超出的物理解读中”必须予以考虑。

    (5)在短暴的余辉数据中发现了引力波辐射可能的证据并指出慢转中子星的最大引力质量约为2.3倍太阳质量(Fan, Wu & Wei 2013 PRD; Fan et al. 2013 ApJL)

    (4) 利用光球层模型简洁、自洽的解释了伽玛射线暴的4个经验关系,并得到了GRB 090902B时间分辨的黑体谱数据的强力支持(Fan et al. 2012 ApJL);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观测的广泛支持

    (3)为解释奇特的X射线辐射提出了短暴的磁星引擎模型(Gao & Fan 2006 ChJAA; Fan & Xu 2006 MNRAS),该模型下短暴的前身星为双中子星。首次提出:(a)磁星风可能直接耗散直接产生X射线辐射;(b)磁星风除注入到短暴的外流体,还将把双子星合并时抛射出的物质加速到中等或跨相对论速度并产生晚期的多波段辐射(Fan & Xu 2006)。这些思想在2013年里得到了国际同行广泛深入的再研究

    (2)提出了"滞后内激波"(late internal shock)模型来解释GRB余辉中X射线闪耀现象(Fan & Wei 2005 MNRAS); 总结出了Swift卫星发现的GRB X射线余辉的代表性图象并给出了理论解释框架(Zhang, Fan & Dyks et al. 2006 ApJ); 率先指出GRB的X射线余辉和光学余辉的拐折不一致现象不能用主流的能量注入模型甚至任何已知简单模型来解释(Fan & Piran 2006, MNRAS, 369, 197),该疑难现在得到了一致公认并/但尚待解决

    (1)通过研究GRB 990123的光学闪辐射在国际上率先得到了磁化反向激波的证据 (Fan et al. 2002 ChJAA),为伽玛暴的磁化外流体模型提为伽玛暴的磁化外流体模型提供了有力的证据

    专利申请:

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    获奖及荣誉:

  • 2019年:南京市第十三届"十大科技之星"
    2019年:万人计划(科技创新领军人才)
    2018年: 江苏省五一劳动奖章
    2017年:中国科学院青年科学家奖
    2016年:2015年度中国100篇最具影响力的国际学术论文(Zhou et al. 2015 PRD)
    2015年:国家杰出青年科学基金
    2009年:全国优秀博士学位论文
    2007.6: Zhang, Fan & Dyks et al.(2006)被Essential Science Indicators选为New hot paper