科研成果概述 - 国际学术期刊《自然》近期刊发重大科研成果 宣布首次在实验中直接证实中性粒子碰撞场景下的米格达尔效应 意味着轻暗物质探测迈出了坚实一步 [1] - 该成果由中国科学院大学牵头 联合广西大学 华中师范大学等多个单位完成 [1] 米格达尔效应原理与历史 - 米格达尔效应由苏联物理学家阿尔卡季·米格达尔于1939年首次提出 描述原子核突然获得能量加速运动时 其内部电场变化将部分能量转移给核外电子 使电子有概率脱离原子束缚 形成"共顶点"的两条带电径迹 [1] - 该效应可将原本"不可探测"的低能核反冲信号 转化为"可观测"的电子信号 [1] - 过去80余年来 由于探测设备难以精准捕捉极其微弱的电子信号与独特轨迹 中性粒子碰撞场景下的米格达尔效应始终未被实验直接证实 [1] 实验技术与设备突破 - 本次科研成果得益于探测器性能突破 该探测器由广西大学牵头的CXPD合作组历经10余年研发 于2023年研制完成 [1] - 实验团队以广西大学自主研制的气体像素探测器为核心部件 搭建了一组超灵敏探测装置 相当于可拍摄"单原子运动中释放电子过程"的"照相机" [2] 实验过程与成果细节 - 在实验中利用中子源轰击"照相机"内的气体分子 同时产生原子核反冲与米格达尔电子 [2] - 探测装置成功"抓拍"到二者形成的"共顶点"独特轨迹 从而验证了米格达尔效应 [2] - 实验还首次测量了该效应截面与原子核反冲截面的比值 为国际暗物质实验提供了关键的校准依据 [2]