?利用自主研發的專(zhuan) 用氣體(ti) 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(yu) 原子核碰撞過程中的米格達爾效應,不僅(jin) 證實了87年前的量子力學預言,也為(wei) 搜尋宇宙中更輕的暗物質粒子提供了關(guan) 鍵實驗依據。相關(guan) 研究成果15日發表於(yu) 《自然》雜誌。
蘇聯物理學家阿爾卡季·米格達爾於(yu) 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(chuan) 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(wei) 可觀測的電信號,為(wei) 捕捉輕暗物質提供了可能。
“米格達爾效應被認為(wei) 是突破輕暗物質探測能量閾值的關(guan) 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,始終麵臨(lin) 理論假設缺乏實驗支撐的質疑。”論文通訊作者、中國科學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(yu) 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麵與(yu) 原子核反衝(chong) 截麵的比值。
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。




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