Группа ученых из Университета Китайской академии наук (UCAS) сделала важное открытие, наблюдая эффект Мигдала, что может значительно продвинуть понимание темной материи. Темная материя представляет собой загадочное вещество, которое составляет около 85% всей материи во Вселенной. Несмотря на то что она не излучает свет или тепло, ее гравитационное воздействие заметно влияет на движение галактик.
Исследования в этой области долгое время сосредотачивались на гипотетических массивных частицах, однако ученые все чаще обращают внимание на более легкие частицы темной материи. Проблема заключается в том, что взаимодействие этих частиц с обычной материей крайне слабо, и сигналы, которые они генерируют, зачастую ниже предела чувствительности существующих детекторов, что делает традиционные методы их обнаружения неэффективными.
Эффект Мигдала, предсказанный советским физиком Аркадием Мигдалом в 1939 году, открывает новые горизонты в этом направлении. Он описывает квантовое явление, при котором при столкновении частицы с атомным ядром часть энергии может передаваться электрону, что может привести к его выбросу из ядра. Ученые использовали специальный газовый пиксельный детектор, разработанный ими, для наблюдения этого эффекта и успешно зафиксировали его с высокой статистической достоверностью, превышающей пять стандартных отклонений — это соответствует стандартам открытия в физике.
По словам профессора Чжэна Янхэна, ведущего автора исследования, данное открытие не только подтверждает предсказания квантовой механики, сделанные 87 лет назад, но и предоставляет важные экспериментальные данные для поиска легких частиц темной материи. В будущем эксперименты по обнаружению темной материи смогут использовать эффект Мигдала для повышения точности сигналов и расширения диапазона обнаружения этих загадочных частиц.
