长期以来，暗物质探测面临一个关键难题：现有技术的灵敏度接近上限，难以捕捉轻暗物质与普通物质之间极其微弱的相互作用；突破的线索，来自80多年前苏联物理学家阿尔卡季·米格达尔提出的一项理论预言。1939年，米格达尔基于量子力学指出：当原子核突然获得能量并加速运动时，反冲过程中的内部电场会发生变化，部分能量可能转移给核外电子，使电子获得足够能量而电离并脱离原子束缚。此现象被称为米格达尔效应，其特征是原子核反冲与电子电离在同一“顶点”产生两条带电径迹。进入21世纪后，科学家逐渐意识到，米格达尔效应可能为突破轻暗物质探测阈值提供新的途径。然而，在中性粒子碰撞过程中这一效应是否真实存在，长期缺乏直接实验证据，使得基于该效应的探测方案一直面临“缺少实证支撑”的质疑。中国科学院大学教授刘倩团队通过自主研发，构建了将“微结构气体探测器”与“像素读出芯片”结合的超灵敏探测装置。该装置具备很高的空间分辨率，能够精确记录单个原子释放电子的过程，等同于一台可追踪微观粒子径迹的“量子相机”。研究人员利用紧凑型氘-氘聚变反应加速器产生的中子束轰击装置内的气体分子，同时产生原子核反冲与米格达尔电子。通过对两类粒子轨迹特征的联合分析，团队将米格达尔事件从伽马射线、宇宙射线等复杂背景中有效区分出来，首次直接证实了这一84年前的理论预言。这一结果意义突出：米格达尔效应的实验证实不仅补上了基础物理中的关键证据，也为暗物质探测提供了新的技术路线。与传统核反冲信号相比，米格达尔电子信号更易识别，这意味着下一代探测器有望在更低能量阈值下运行，从而记录更多轻暗物质候选粒子的相互作用事件。探测灵敏度的提升，将帮助科学界更深入地理解宇宙的物质组成。项目骨干成员、中国科学院大学教授郑阳恒表示，团队将与国内暗物质探测实验团队深入合作，把此次实验结果纳入下一代探测器的设计与研发之中，推动米格达尔效应从理论预言、实验验证走向实际应用的完整链条加速落地。
基础科学的突破往往靠关键证据一步步把“可能”变成“可信”。米格达尔效应从提出到被直接观测跨越80余年，既表明了科学问题的复杂性，也凸显了仪器创新在科学发现中的作用。面向深空与微观世界的未知，我国科研团队以扎实的实验工作补齐关键证据链，为更具挑战性的暗物质探索打下基础，也为建设科技强国积累持续的原创能力。