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1月24日，《人民日?qǐng)?bào)》第6版
國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然》近期刊發(fā)了由中國(guó)科學(xué)院大學(xué)牽頭，聯(lián)合廣西大學(xué)、華中師范大學(xué)等多個(gè)單位完成的重大科研成果，宣布首次在實(shí)驗(yàn)中直接證實(shí)中性粒子碰撞場(chǎng)景下的米格達(dá)爾效應(yīng)，意味著輕暗物質(zhì)探測(cè)邁出了堅(jiān)實(shí)一步。
米格達(dá)爾效應(yīng)由蘇聯(lián)物理學(xué)家阿爾卡季·米格達(dá)爾于1939年首次提出：一個(gè)原子的原子核突然獲得能量加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，原子核在反沖過(guò)程中的內(nèi)部電場(chǎng)變化將部分能量轉(zhuǎn)移給原子核外電子，使電子有概率獲得足夠能量脫離原子束縛，形成“共頂點(diǎn)”的兩條帶電徑跡。通過(guò)這一效應(yīng)，可以將原本“不可探測(cè)”的低能核反沖信號(hào)，轉(zhuǎn)化為“可觀(guān)測(cè)”的電子信號(hào)。80余年來(lái)，由于探測(cè)設(shè)備難以精準(zhǔn)捕捉這一過(guò)程中極其微弱的電子信號(hào)與獨(dú)特軌跡，中性粒子碰撞場(chǎng)景下的米格達(dá)爾效應(yīng)始終未被實(shí)驗(yàn)直接證實(shí)。
本次科研成果得益于探測(cè)器性能突破。該探測(cè)器由廣西大學(xué)牽頭的CXPD合作組歷經(jīng)10余年研發(fā)，2023年研制完成。
中國(guó)科學(xué)院大學(xué)教授劉倩介紹，實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)以廣西大學(xué)自主研制的氣體像素探測(cè)器為核心部件，搭建了一組超靈敏探測(cè)裝置，相當(dāng)于可拍攝“單原子運(yùn)動(dòng)中釋放電子過(guò)程”的“照相機(jī)”，在實(shí)驗(yàn)中利用中子源轟擊“照相機(jī)”內(nèi)的氣體分子，同時(shí)產(chǎn)生原子核反沖與米格達(dá)爾電子，探測(cè)裝置成功“抓拍”到二者形成的“共頂點(diǎn)”獨(dú)特軌跡，驗(yàn)證了米格達(dá)爾效應(yīng)，同時(shí)還首次測(cè)量了該效應(yīng)截面與原子核反沖截面的比值，為國(guó)際暗物質(zhì)實(shí)驗(yàn)提供關(guān)鍵的校準(zhǔn)依據(jù)。
