一个由多所高校科研人员组成的团队，在暗物质探测领域取得重大突破，首次直接观测到米格达尔效应。这一发现为轻暗物质探测突破技术瓶颈提供了关键支撑，相关成果近日在国际顶级学术期刊《自然》上发表。
米格达尔效应由苏联物理学家阿尔卡季·米格达尔于1939年通过量子力学理论预言。该理论指出，当原子核突然获得能量并加速运动时，其内部电场会发生变化，部分能量会转移给核外电子。这些电子有可能获得足够能量脱离原子束缚，形成具有"共顶点"特征的两条带电径迹。尽管这一效应在理论上被提出多年，但此前从未在实验中被直接观测到。
进入21世纪后，科学家们逐渐认识到米格达尔效应在轻暗物质探测中的潜在价值。由于传统探测方法难以突破质量阈值限制，米格达尔效应被视为打开新探测窗口的重要途径。然而，在理论提出后的80多年里，中性粒子碰撞过程中是否真的存在米格达尔效应始终缺乏实验验证，这成为制约相关探测技术发展的关键障碍。
研究团队通过自主研发的"微结构气体探测器+像素读出芯片"组合装置，成功实现了对米格达尔效应的直接观测。该装置如同能够捕捉"单原子运动中电子释放过程"的精密相机，利用紧凑型氘—氘聚变反应加速器产生的中子源轰击气体分子，同时产生原子核反冲和米格达尔电子。这两种粒子形成的"共顶点"轨迹特征，成为识别米格达尔事件的关键证据。
项目负责人介绍，研究团队通过精确分析粒子轨迹特征，成功将米格达尔事件从伽马射线、宇宙射线等背景干扰中分离出来。这一突破不仅直接证实了米格达尔效应的存在，更验证了其作为轻暗物质探测手段的可行性。实验中使用的气体探测技术达到国际领先水平，展现了我国在高端探测器研发领域的实力。
参与研究的专家表示，这项成果具有多重重要意义：它填补了米格达尔效应实验验证的长期空白，巩固了相关理论基础；验证了国内自主研发的高品质气体探测技术的可靠性；为轻质量暗物质探测开辟了新的实验路径。研究团队将继续深化合作，将本次实验成果应用于下一代探测器的研发中，推动暗物质探测技术向更高灵敏度发展。
该研究由中国科学院大学牵头，联合广西大学、华中师范大学、兰州大学、南京师范大学、烟台大学等多家单位共同完成。研究过程中得到了国家自然科学基金委创新研究群体项目、国家重点研发项目等多个基金的支持，体现了我国在基础科学研究领域的协同创新能力。
