江苏
现代快报讯（记者 李楠）日前，南京师范大学物理科学与技术学院武雷教授参与的联合攻关团队在Nature期刊上发表研究论文。该成果首次直接证实了在中子与原子核散射过程中的米格达尔效应，为突破轻暗物质直接探测阈值瓶颈提供了坚实的基础。
暗物质是宇宙物质组成的重要部分，是维系星系形成与稳定的宇宙“隐形骨架”。暗物质作为粒子物理、宇宙学、天文学共同的世纪谜题，也是人类探索宇宙起源与演化的核心突破口。
米格达尔效应是暗物质直接探测研究中的一个关键物理效应，由苏联著名物理学家阿尔卡季·米格达尔于1939年首次提出：一个原子的原子核突然获得能量加速运动时，原子核在反冲过程中的内部电场变化将部分能量转移给原子核外电子，使电子有概率获得足够能量脱离原子束缚，形成“共顶点”的两条带电径迹。
但自该效应提出后的近90年里，中性粒子碰撞过程中的米格达尔效应是否存在，一直未被发现或证实，是一项世界公认的难题。
南京师范大学武雷教授团队自2020年开展轻暗物质直接探测中米格达尔效应的理论研究，针对多种探测器，系统计算了轻暗物质与原子核自旋无关、自旋相关相互作用过程中的米格达尔效应，以及加速型轻暗物质诱导的米格达尔效应，为后续中子散射米格达尔效应实验研究提供了理论基础。
2023年武雷教授受邀参加中国科学院大学领衔的实验团队开展联合攻关，负责米格达尔信号与部分实验背景的理论计算和分析。
联合团队经过近三年的努力，通过自主研发的“微结构气体探测器+像素读出芯片”组合的超灵敏探测装置，结合精确的理论计算，首次直接证实了在中子与原子核散射过程中的米格达尔效应，这一发现为突破轻暗物质直接探测阈值瓶颈提供了坚实的基础。
此项研究由中国科学院大学、广西大学、华中师范大学、兰州大学、南京师范大学、烟台大学共同完成。武雷教授团队受到了国家自然科学基金重点项目、面上项目、国家青年人才项目和暗物质物理全国重点实验室开放课题等资助。
（南京师范大学供图）
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