國際學(xué)術(shù)期刊《自然》近期刊發(fā)了由中國科學(xué)院大學(xué)牽頭，聯(lián)合廣西大學(xué)、華中師范大學(xué)等多個單位完成的重大科研成果，宣布首次在實驗中直接證實中性粒子碰撞場景下的米格達爾效應(yīng)，意味著輕暗物質(zhì)探測邁出了堅實一步。 米格達爾效應(yīng)由蘇聯(lián)物理學(xué)家阿爾卡季·米格達爾于1939年首次提出：一個原子的原子核突然獲得能量加速運動時，原子核在反沖過程中的內(nèi)部電場變化將部分能量轉(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”的兩條帶電徑跡。通過這一效應(yīng)，可以將原本“不可探測”的低能核反沖信號，轉(zhuǎn)化為“可觀測”的電子信號。80余年來，由于探測設(shè)備難以精準捕捉這一過程中極其微弱的電子信號與獨特軌跡，中性粒子碰撞場景下的米格達爾效應(yīng)始終未被實驗直接證實。 本次科研成果得益于探測器性能突破。該探測器由廣西大學(xué)牽頭的CXPD合作組歷經(jīng)10余年研發(fā)，2023年研制完成。 中國科學(xué)院大學(xué)教授劉倩介紹，實驗團隊以廣西大學(xué)自主研制的氣體像素探測器為核心部件，搭建了一組超靈敏探測裝置，相當(dāng)于可拍攝“單原子運動中釋放電子過程”的“照相機”，在實驗中利用中子源轟擊“照相機”內(nèi)的氣體分子，同時產(chǎn)生原子核反沖與米格達爾電子，探測裝置成功“抓拍”到二者形成的“共頂點”獨特軌跡，驗證了米格達爾效應(yīng)，同時還首次測量了該效應(yīng)截面與原子核反沖截面的比值，為國際暗物質(zhì)實驗提供關(guān)鍵的校準依據(jù)。 |
說明:140*105