BEIJING, Bharata Online - Para ilmuwan Tiongkok telah mengamati secara langsung efek Migdal yang telah lama menjadi teori untuk pertama kalinya, menandai terobosan besar dalam upaya global untuk mendeteksi materi gelap ringan.
Studi yang dipimpin oleh tim peneliti dari Universitas Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok (UCAS) ini diterbitkan di jurnal Nature pada tanggal 15 Januari.
Efek Migdal pertama kali diusulkan pada tahun 1939 oleh fisikawan Soviet Arkady Migdal. Efek ini menggambarkan fenomena di mana sebuah atom, yang terguncang akibat tumbukan dengan partikel netral (seperti materi gelap), gagal untuk segera menyesuaikan awan elektronnya dengan inti yang bergerak. "Keterlambatan" ini menyebabkan atom melepaskan elektron yang dapat dideteksi oleh instrumen sensitif. Selama beberapa dekade, efek ini tetap menjadi prediksi teoretis.
Dalam fisika partikel modern, para ilmuwan semakin menyadari bahwa efek Migdal dapat memberikan jalan penting untuk mengatasi keterbatasan sensitivitas dalam deteksi materi gelap ringan, sebagai salah satu misteri terdalam dalam fisika modern. Namun, kurangnya bukti eksperimental langsung telah lama menimbulkan keraguan tentang penerapannya secara praktis.
Liu Qian, seorang profesor di Universitas Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok (UCAS) dan anggota tim peneliti, mengatakan kepada Xinhua bahwa terobosan ini dimungkinkan oleh sistem deteksi ultra-sensitif yang baru dikembangkan yang menggabungkan detektor gas berpola mikro dengan chip pembacaan berpiksel. Perangkat ini berfungsi seperti "kamera" yang mampu menangkap momen pelepasan elektron selama rekoil atom.
Dalam percobaan tersebut, generator deuterium-deuterium kompak menghasilkan neutron yang membombardir gas detektor, menghasilkan inti yang terpantul dan elektron Migdal, meninggalkan sepasang jejak khas dengan titik puncak yang sama.
Dengan mengidentifikasi tanda unik ini, para peneliti mampu membedakan "peristiwa Migdal" dari sinyal latar belakang seperti sinar gamma dan radiasi kosmik. Hasil tersebut memberikan konfirmasi eksperimental langsung pertama tentang efek Migdal seperti yang diprediksi oleh mekanika kuantum lebih dari 80 tahun yang lalu.
Pencapaian ini mengisi kesenjangan yang telah lama ada dan memperkuat landasan teoretis untuk pencarian materi gelap berbasis Migdal, kata Yue Qian dari China Dark Matter Experiment (CDEX). Ia mencatat bahwa karya ini juga menyoroti kemampuan China yang semakin berkembang dalam teknologi detektor gas presisi tinggi.
Zheng Yangheng, seorang profesor di UCAS dan anggota inti proyek tersebut, mengatakan kepada Xinhua bahwa tim tersebut berencana untuk berkolaborasi dengan kelompok pendeteksi materi gelap untuk memasukkan temuan tersebut ke dalam desain detektor generasi berikutnya.
"Materi gelap memegang kunci untuk memahami asal usul dan evolusi alam semesta," katanya. "Pekerjaan kami membawa umat manusia selangkah lebih dekat dalam 'perburuan harta karun kosmik' ini." [CGTN]
