Китайским исследователям впервые удалось непосредственно зафиксировать в эксперименте редкое квантовое явление – эффект Мигдала. Открытие имеет практическое значение для поиска более легких частиц темной материи во Вселенной. Об этом сообщает China.com, партнер TV BRICS.
Ученые из Университета Китайской академии наук наблюдали эффект при столкновении нейтронов с ядрами атомов в специальном детекторе. Статистическая достоверность результата превысила 5 стандартных отклонений, что в физике считается уровнем настоящего открытия.
Суть эффекта, предсказанного советским физиком Аркадием Мигдалом в 1939 году, заключается в том, что при ударе частицы об атомное ядро часть энергии может передаваться электрону, выбивая его из атома. Этот процесс позволяет преобразовать крайне слабые сигналы от возможного взаимодействия таких частиц с веществом в заметные электрические сигналы, которые можно засечь. Эффект Мигдала долгое время считался ключевым теоретическим путем для преодоления энергетических порогов поиска так называемой «легкой» темной материи.
«На протяжении более 80 лет эффект Мигдала так и не был напрямую подтвержден экспериментально. Это привело к тому, что опыты с темной материей, основанные на этом эффекте, постоянно подвергались сомнению из-за отсутствия экспериментальной проверки», – пояснил руководитель исследования профессор Чжэн Янхэн.
Для эксперимента команда разработала уникальный газовый пиксельный детектор, заполненный смесью гелия и диметилового эфира. Он способен с высокой точностью фиксировать следы отдачи ядра и выбитых электронов.
В течение 150 часов наблюдений было зафиксировано шесть событий, где следы от ядра и электрона образовывали общую вершину, что является научным подтверждением эффекта Мигдала. Отмечается, что результаты эксперимента, включая измеренное соотношение вероятностей процессов, согласуются с теоретическими расчетами.
Будущие эксперименты по изучению темной материи могут использовать эти результаты для улучшения различимости сигналов и расширения диапазона обнаруживаемых масс темной материи.
Фото: Love Employee / iStock
Самые актуальные новости стран БРИКС https://tvbrics.com