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【展望“十五五”八桂启新篇】人类首次直接捕获“米格达尔效应” “广西造”探测器破局轻暗物质探测

作者:阳映 谢立     编辑:黎锦     来源:广西广播电视台   发表于: 2026-01-17 21:15  点击:

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国际顶级学术期刊《自然》1月15日重磅刊发一项世界级突破性成果——由中国科学院大学主导、广西大学等多单位联合攻关,成功在实验中首次直接证实中性粒子碰撞场景下的米格达尔效应。这是基础实验物理领域取得的重要突破,为人类捕捉轻暗物质点亮“指路灯”,而撑起这项突破的核心,正是一款自主研发的“广西造”探测器。

1月16日,在广西大学米格达尔效应探测研讨会上,项目合作组专家介绍,暗物质是占宇宙总质量85%、总能量密度26.8%的神秘存在,不发光、不参与电磁相互作用,却主导着宇宙星系的形成与引力平衡,是现代物理学领域悬而未决的核心谜题。全球超50个顶尖实验室致力于寻找暗物质直接证据,其中质量介于10兆电子伏特至100千兆电子伏特之间的轻暗物质,因宇宙丰度高、受宇宙射线干扰较小成为研究热点,但现有探测设备阈值普遍在千电子伏特级别,难以捕捉其微弱信号,这一瓶颈已制约研究近30年。

早在1939年,苏联著名物理学家阿尔卡季·米格达尔就提出了一种关键物理机制——米格达尔效应,描述了原子核受扰动反冲时,原子内层电子会产生非绝热响应并被激发或电离,能将“不可探测”的低能核反冲信号转化为“可观测”的电子信号,被视为突破轻暗物质探测瓶颈的核心路径。但80多年来,由于信号极其微弱、轨迹难以捕捉,中性粒子碰撞场景下的这一效应始终缺乏直接实验证据。

破解这一世界难题的关键,是超灵敏核心探测设备——气体微通道板像素探测器,由广西大学物理科学与工程技术学院刘宏邦教授团队联合多家科研单位历经12年攻关主导研制,为国内首创,在实验中可利用中子源轰击“照相机”内的气体分子,同时产生原子核反冲与米格达尔电子,成功“抓拍”到二者形成的“共顶点”独特轨迹,验证了米格达尔效应,这款“广西造”神器成为本次实验的核心探测部件。


编辑:黎锦

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