1614
Перший прямий доказ ефекту Мігдала відкриває нові горизонти в пошуках темної матерії — речовини, що становить близько 85% маси Всесвіту.
Уперше з 1939 року, коли радянський фізик Аркадій Мігдал передбачив ефект викиду електрона під час ядерного зіткнення, вдалося експериментально зафіксувати цей феномен. Суть ефекту полягає в тому, що коли ядро атома отримує раптовий імпульс — наприклад, унаслідок зіткнення з нейтральною частинкою — відбувається порушення електричного поля в атомі, і один із електронів може бути виштовхнутий із орбіти. «Пряме спостереження ефекту Мігдала в ядерних експериментах — це давня і загальновизнана наукова проблема», — зазначив професор Ю Хайбо з Університету Каліфорнії в Ріверсайді.
Група китайських учених, очолювана дослідниками з Університету Китайської академії наук, створила високоточний газовий детектор із мікрочипом, що фіксує сліди окремих атомів та електронів. За допомогою нейтронного бомбардування дослідники зареєстрували понад 800 000 подій, серед яких шість сигналів чітко відповідали теоретичному опису ефекту Мігдала. Його відмінна ознака — дві траєкторії частинок, які виникають із однієї точки: одна — від ядра, інша — від електрона. Достовірність спостереження досягла п’яти сигм — еталонного рівня впевненості в фізиці частинок.
Цей прорив має принципове значення для пошуків темної матерії, особливо її легкої форми, яку складно зафіксувати традиційними методами. Легкі частинки темної матерії залишають надто слабкий слід, який звичайні сенсори не здатні вловити. Як пояснив професор Чжен Янхен: «Завдяки ефекту Мігдала, коли електрон викидається, наш детектор здатен, у теорії, зафіксувати 100% його енергії». Це дозволяє перетворити слабкі імпульси в реальні сигнали.
«Ця робота закриває давню експериментальну прогалину, зміцнює теоретичні засади ефекту Мігдала і є першим кроком до його практичного застосування в детекції легкої темної матерії», — підкреслив професор Лю Цзяньлай із Шанхайського університету Цзяо Тун, провідний науковець проєкту PandaX.
Надалі команда планує досліджувати ефект Мігдала на інших елементах, що дозволить зібрати важливу інформацію для виявлення ще легших частинок темної матерії. «Наступні етапи включають оптимізацію детектора й розширення досліджень на нові матеріали», — заявив професор Лю Цянь, співкерівник дослідження.
Фізики наблизилися до пошуку легкої темної матерії з’явилася спочатку на Цікавості.
