河北
利用自主研發的專用氣體探測器和像素讀出芯片，由中國科學院大學主導的聯合研究團隊，首次在實驗中直接觀測到中子與原子核碰撞過程中的米格達爾效應，不僅證實了87年前的量子力學預言，也為搜尋宇宙中更輕的暗物質粒子提供了關鍵實驗依據。相關研究成果15日發表于《自然》雜志。
蘇聯物理學家阿爾卡季·米格達爾于1939年提出米格達爾效應。該效應描述了一種量子現象：粒子撞擊原子核時，可能把部分能量傳遞給核外的電子，使得電子可能脫離原子核束縛。這一過程可將原本難以探測的微弱信號轉化為可觀測的電信號，為捕捉輕暗物質提供了可能。
“米格達爾效應被認為是突破輕暗物質探測能量閾值的關鍵理論路徑。但80多年來，中性粒子碰撞中的米格達爾效應始終未被實驗直接證實，這也使得依賴該效應的暗物質探測實驗，始終面臨理論假設缺乏實驗支撐的質疑?！闭撐耐ㄓ嵶髡摺⒅袊茖W院大學教授鄭陽恒說。
在這項研究中，研究團隊成功捕捉到中子與原子核作用時出現的米格達爾效應事例，統計顯著性超過5倍標準差，達到物理學“發現”標準；同時精準測量出了米格達爾效應截面與原子核反沖截面的比值。
鄭陽恒表示，這項研究突破了輕暗物質探測中長期存在的閾值瓶頸，未來國際暗物質探測實驗可利用該效應提升信號識別精度，擴展暗物質探測區間。
來源：科技日報（記者：陸成寬）
編輯：崔婷婷 編審：高源
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