一個由多所高校科研人員組成的團隊，在暗物質探測領域取得重大突破，首次直接觀測到米格達爾效應。這一發現為輕暗物質探測突破技術瓶頸提供了關鍵支撐，相關成果近日在國際頂級學術期刊《自然》上發表。
米格達爾效應由蘇聯物理學家阿爾卡季·米格達爾于1939年通過量子力學理論預言。該理論指出，當原子核突然獲得能量并加速運動時，其內部電場會發生變化，部分能量會轉移給核外電子。這些電子有可能獲得足夠能量脫離原子束縛，形成具有"共頂點"特征的兩條帶電徑跡。盡管這一效應在理論上被提出多年，但此前從未在實驗中被直接觀測到。
進入21世紀后，科學家們逐漸認識到米格達爾效應在輕暗物質探測中的潛在價值。由于傳統探測方法難以突破質量閾值限制，米格達爾效應被視為打開新探測窗口的重要途徑。然而，在理論提出后的80多年里，中性粒子碰撞過程中是否真的存在米格達爾效應始終缺乏實驗驗證，這成為制約相關探測技術發展的關鍵障礙。
研究團隊通過自主研發的"微結構氣體探測器+像素讀出芯片"組合裝置，成功實現了對米格達爾效應的直接觀測。該裝置如同能夠捕捉"單原子運動中電子釋放過程"的精密相機，利用緊湊型氘—氘聚變反應加速器產生的中子源轟擊氣體分子，同時產生原子核反沖和米格達爾電子。這兩種粒子形成的"共頂點"軌跡特征，成為識別米格達爾事件的關鍵證據。
項目負責人介紹，研究團隊通過精確分析粒子軌跡特征，成功將米格達爾事件從伽馬射線、宇宙射線等背景干擾中分離出來。這一突破不僅直接證實了米格達爾效應的存在，更驗證了其作為輕暗物質探測手段的可行性。實驗中使用的氣體探測技術達到國際領先水平，展現了我國在高端探測器研發領域的實力。
參與研究的專家表示，這項成果具有多重重要意義：它填補了米格達爾效應實驗驗證的長期空白，鞏固了相關理論基礎；驗證了國內自主研發的高品質氣體探測技術的可靠性；為輕質量暗物質探測開辟了新的實驗路徑。研究團隊將繼續深化合作，將本次實驗成果應用于下一代探測器的研發中，推動暗物質探測技術向更高靈敏度發展。
該研究由中國科學院大學牽頭，聯合廣西大學、華中師范大學、蘭州大學、南京師范大學、煙臺大學等多家單位共同完成。研究過程中得到了國家自然科學基金委創新研究群體項目、國家重點研發項目等多個基金的支持，體現了我國在基礎科學研究領域的協同創新能力。
