基本信息
李然  男  博导  中国科学院国家天文台
电子邮件: liran827@outlook.com
通信地址: 北京市朝阳区大屯路甲20号国家天文台
邮政编码:

研究领域


我的主要研究兴趣是暗物质。暗物质是宇宙最主要的实物组分,是构成我们可见世界的原子物质总量的5倍。何为暗物质?暗物质宇宙中如何产生出璀璨的星系世界?这两个问题反复出现在21世纪科学家遴选的世界最重要科学问题之列,是星系宇宙学领域最重要的研究驱动力之一。冷物质模型是当今星系宇宙学对第一个问题的标准回答,同时其预言的等级式宇宙结构形成过程——小质量的暗物质晕先形成,通过合并和吸积成长为大的暗晕,星系在暗物质晕中形成并何其一同演化——给出了第二问题的答案。过去的三十年里,冷暗物质模型解释或预言了从 CMB 非均匀性,到星系成团性分布的一系列不同尺度观测,取得了重大成功。但暗物质真的是冷的吗?无论是高能天文学观测还是直接探测实验,都还没有发现冷暗物质模型最有希望的几类候选粒子。而冷暗物质宇宙中星系的形成也并 未被通盘了解,最高水平的宇宙流体力学数值模拟中产生的星系仍然只能在部分方面重现真实星系的观测性质。这些研究中的挑战要求研究者寻找更好的暗物质研究探针,更加全面的理解星系-暗物质晕之间的关系。

我的研究组主要的研究内容是通过强/弱引力透镜,星系动力学分析等方法精确的测量宇宙中暗物质的分布,结合星系天文学观测来探索暗物质性质,理解星系在暗物质宇宙中的演化。我近期的研究集中在以下几个方面:

  • 利用引力透镜现象,研究小尺度的物质分布,探索暗物质本质,并考察星系和暗物质晕在宇宙历史中的共同演化
  • 利用SDSS-MaNGA巡天观测,建立近邻星系的动力学模型,研究星系中重子物质和暗物质的联系
  • 研究宇宙大尺度结构的引力透镜效应,设计观测实验限制宇宙学模型参数

作为中国空间站巡天望远镜“引力透镜的宇宙学应用科学团队”的负责人,我的研究团队致力于用于开发空间望远镜需要的分析程序。这方面的研究课题包括:
  • 利用机器学习方法来进行强引力源搜索
  • 强引力透镜系统快速建模和高精度建模
  • 弱引力透镜测量和系统误差研究
  • 构建宇宙暗物质地图
  • 精确称量宇观暗物质总量和暗物质密度起伏程度


自2021年起,我在中国空间站巡天望远镜科学工作联合中心担任CSST科学数据责任科学家。我的研究团队也相应的在巡天空间望远镜更广阔的科学课题范畴开展工作,欢迎对中国空间站巡天望远镜科学研究抱有兴趣和热情的研究生、本科生、博士后参与到我的研究团队。 


招生信息

我的研究组长期招收对暗物质,星系形成和宇宙学方向感兴趣的硕士生和博士生,鼓励天文,物理,数学,计算机相关专业的同学报考。我们和英国,瑞士,法国,德国,美国的多个研究组保持密切的合作关系。博士研究生被鼓励参与到这些国际合作项目中。


本科生科研: 每年指导1-2名本科生科研训练或毕业论文。希望参与研究的本科生具有普通物理,高等数学和计算机编程的背景基础。我们特别欢迎对机器学习感兴趣的同学参与本科生科研。


咨询研究生报考事宜和本科生科研事宜的同学请致信ranl@bao.ac.cn。

招生专业
070401-天体物理
招生方向
引力透镜和星系宇宙学
星系形成
暗物质

教育背景

2007-09--2009-09   美国麻省大学阿莫斯特分校   访问学者
2006-09--2011-07   北京大学天文系   理学博士
2002-09--2006-06   北京大学天文系   学士

工作经历

工作简历
2022-09~现在, 中国科学院国家天文台, 研究员
2021-04~现在, 中国科学院国家天文台, 巡天空间望远镜联合中心科学数据责任科学家
2017-05~2022-09,中科院国家天文台, 星云计划研究员
2015-04~2017-04,英国杜伦大学计算宇宙学中心, 牛顿访问学者
2013-09~现在, 中科院国家天文台, 副研究员
2011-09~2013-09,中科院国家天文台, 博士后

教授课程

发现宇宙
理论力学-习题课
理论力学
本科生毕业设计(天文学)
基础天文学
Python在天文学中的应用
科研实践III 理论研究
普通天文学
高等天文学

出版信息

   
所有论文列表

我所有的学术论文列表,可见以下链接。https://ui.adsabs.harvard.edu/user/libraries/EMzUfdyqRcCkU57WQdmg8g

科普著作

(1) 星际穿越(译著), The Science of Interstellar, 浙江人民出版社, 2015-06, 第 3 作者
(2) 漫步到宇宙尽头, Roaming the universe, 湖南科技出版社, 2017-05, 第 1 作者

指导学生

已指导学生

朱凯  博士研究生  070401-天体物理  

曹潇月  博士研究生  070401-天体物理  

刘晓辉  硕士研究生  070401-天体物理  

现指导学生

王春香  博士研究生  070401-天体物理  

顾淦  硕士研究生  070401-天体物理  

刘晓辉  博士研究生  070401-天体物理  

马向浩  博士研究生  070401-天体物理  

王凯浩  硕士研究生  070401-天体物理  

本科生指导

何秋翰 

刘子铭 

丁可忆

李树博

王凯浩

陈欣悦

马向浩







公众演讲

CC 论坛 绘制暗物质宇宙 https://v.qq.com/x/cover/aciify20eake00m/e14176cgf9i.html


关于本科是否应该选择天文学的访谈 https://v.youku.com/v_show/id_XNDc1MTIwODY1Mg==.html


关于中国载人航天工程巡天空间望远镜 https://www.163.com/dy/article/GKOBLHAV0516DOTJ.html


在国际空间科学研究所(ISSI)的演讲:利用巡天空间望远镜开展暗物质研究 https://www.bilibili.com/video/BV1VL4y1776W?share_source=copy_web