在宇宙探索的征程中，一项具有里程碑意义的科研成果近日诞生。由中国科学院大学牵头，联合多所高校科研团队，首次直接观测到了米格达尔效应，这一突破为轻暗物质探测突破阈值瓶颈提供了关键支撑。
米格达尔效应并非新概念，它由苏联物理学家阿尔卡季·米格达尔于1939年基于量子力学预言提出。其原理是，当一个原子的原子核突然获得能量加速运动时，在反冲过程中原子核内部电场会发生变化，部分能量会转移给核外电子，使电子有概率获得足够能量脱离原子束缚，进而形成“共顶点”的两条带电径迹。
进入21世纪，科学家们逐渐发现，米格达尔效应或许是突破轻暗物质探测阈值瓶颈的重要途径。然而，自理论预言提出后的80多年间，中性粒子碰撞过程中的米格达尔效应是否存在，始终未得到证实。这也让依赖该效应的暗物质探测实验，长期面临“理论假设缺乏实证支撑”的质疑。
为了攻克这一难题，中国科学院大学团队自主研发了超灵敏探测装置。该装置由“微结构气体探测器+像素读出芯片”组合而成，如同可拍摄“单原子运动中释放电子过程”的“照相机”。团队利用紧凑型氘—氘聚变反应加速器中子源，轰击“照相机”内的气体分子。在这个过程中，原子核反冲与米格达尔电子同时产生，二者形成“共顶点”的独特轨迹。科研人员通过分析这一特征，成功将“米格达尔事件”从伽马射线、宇宙射线等背景干扰中区分出来，首次直接证实了米格达尔效应。
锦屏CDEX暗物质实验负责人评价称，这项成果意义重大。它不仅填补了实验验证米格达尔效应的长期空白，巩固了其理论基础，还充分展现了国内高品质气体探测技术的能力，为轻质量暗物质探测的应用迈出了坚实的第一步。
项目骨干成员、中国科学院大学教授郑阳恒表示，团队后续将与暗物质探测实验团队紧密合作，把此次实验成果融入下一代探测器的研发中。他提到，暗物质是理解宇宙起源与演化的关键，此次研究让人类在探索宇宙的道路上又前进了一步。
此次研究工作由多所高校协同完成。其中，广西大学负责核心探测器研发以及提供探测器测试和验证平台，华中师范大学、兰州大学、南京师范大学、烟台大学参与合作攻关。研究还得到了国家自然科学基金委创新研究群体项目、国家重点研发项目、广西人才小高地等多个基金的支持。
