Тёмная материя: когда удар не оставляет следа экспресс
Бильярдный шар врезается в другой. Удар — и шары разлетаются. Но если толчок будет не резким, а очень плавным, шары просто покатятся вместе, не отскакивая. Примерно так же ведёт себя атом, когда в него попадает частица тёмной материи.
Эффект Мигдаля — это ситуация, когда ядро атома получает внезапный толчок от пролетающей частицы и, дёрнувшись, стряхивает с себя электрон, как всадник сбрасывает седока. Этот эффект используют в детекторах для поиска тёмной материи. Но до сих пор было неясно: а что, если толчок окажется слишком медленным? Не потеряется ли сигнал?
Они показали, что существует плавный переход: когда толчок становится очень медленным, ионизация (выбивание электрона) исчезает. Это похоже на то, как если бы вы тянули скатерть со стола: резко дёрнете — посуда останется на месте, а медленно потянете — всё поедет вместе. Физики называют это «адиабатическим кроссовером». И хорошая новость в том, что все текущие эксперименты по поиску тёмной материи работают в той области, где эффект ещё не подавлен. Значит, сигнал, который они ищут, — настоящий, а не артефакт.
Эффект назван в честь советского физика Аркадия Мигдаля, который описал его в 1940-х годах, но первое строгое доказательство для медленных столкновений появилось только сейчас.
В романе «Тёмный лес» Лю Цысиня частицы тёмной материи используются как невидимые пули — эффект Мигдаля мог бы объяснить, как их засечь.