一項由國內多所高校聯合完成的科研成果，近日在國際權威學術期刊《自然》上發表。該研究首次直接觀測到米格達爾效應，為輕暗物質探測領域突破技術瓶頸提供了重要實驗依據。這一發現證實了80多年前蘇聯物理學家阿爾卡季·米格達爾提出的理論預言，填補了相關領域的實驗空白。

米格達爾效應描述了原子核在獲得能量加速運動時，其內部電場變化會將部分能量轉移給核外電子，使電子獲得足夠能量脫離原子束縛的物理過程。這種能量轉移會導致原子核反沖與電子發射形成"共頂點"的帶電徑跡，該現象自1939年被理論提出以來，始終缺乏直接實驗證據。由于中性粒子碰撞過程中是否會產生米格達爾效應長期存疑，相關暗物質探測實驗一直面臨理論假設缺乏實證支撐的挑戰。

研究團隊通過自主研制"微結構氣體探測器+像素讀出芯片"組合裝置，成功構建出可捕捉單原子運動過程的超靈敏探測系統。該裝置利用緊湊型氘—氘聚變反應加速器產生的中子源轟擊氣體分子，同時觀測到原子核反沖與米格達爾電子形成的特征軌跡。通過精密分析這種"共頂點"軌跡的獨特性，科研人員從伽馬射線、宇宙射線等背景干擾中準確識別出米格達爾事件，首次直接證實了該效應的存在。

參與研究的專家指出，這項突破不僅驗證了量子力學的重要預言，更展示了我國在高品質氣體探測技術領域的研發實力。研究采用的探測裝置能夠以亞毫米級精度記錄粒子運動軌跡，其靈敏度達到國際領先水平。實驗中使用的氣體探測器由廣西大學主導研發，華中師范大學、蘭州大學等單位參與了關鍵技術攻關，形成了產學研協同創新的科研模式。

據項目負責人介紹，團隊已著手將實驗成果應用于下一代暗物質探測器研發。通過優化探測器結構與信號處理算法，未來有望將探測靈敏度提升兩個數量級。這項技術突破為探測輕質量暗物質粒子開辟了新路徑，使人類探索宇宙奧秘的工具箱中增添了重要儀器。研究過程中獲得的國家自然科學基金委創新研究群體項目等資助，為跨學科協同攻關提供了有力保障。

參與研究的南京師范大學團隊負責人表示，米格達爾效應的證實為暗物質研究提供了全新視角。該效應的獨特信號特征可用于區分暗物質與常規粒子相互作用，有助于解決當前探測實驗中背景噪聲過大的難題。煙臺大學團隊開發的像素讀出芯片技術，實現了每秒百萬次的高速信號采集，為捕捉轉瞬即逝的米格達爾事件提供了技術支撐。