Шинжлэх ухаанчид анх удаагаа дэлхий дээрээс сансрын үүр цайх үе буюу 13 тэрбум жилийн өмнөх түүхэн цаг үе рүү дурангийн тусламжтайгаар өнгөрсөн. Энэ үе бол анхны оддын гэрэл манай ертөнцийн хэлбэрээ өөрчилж эхэлсэн цаг үе юм.

Энэхүү эрт цаг үеийн үлдэгдэл гэрэл нь миллиметрийн долгионтой, маш сул байдаг. Үүнд сансар суурьтай ажиглалтын төвүүд харах боломжтой байсан ч газрын дурангуудын хувьд дэлхийн агаар мандлын цахилгаан соронзон хөндүүрийн дунд живж алга болж байсан юм. Гэвч одоо Cosmology Large Angular Scale Surveyor (CLASS) төслийн шинжлэх ухаанчид тусгайлан зохион бүтээсэн дуран ашиглан анхны оддын агуу аялалын ул мөрийг Бүдүүн тэнгэрлэг бөөгнөрлийн үлдэгдэл гэрэл дээрээс олж илрүүлсэн байна. Тэдний ололтыг "The Astrophysical Journal" сэтгүүлд 6 сарын 11-нд нийтэлжээ.

"Хүмүүс энэ ажлыг газар дээрээс хийх боломжгүй гэж бодож байсан," гэж уг судалгааны хамтран зохиогч, Johns Hopkins Их сургуулийн физик, одон орны профессор, CLASS төслийн ахлагч Тобиас Мэрриж тайлбарлажээ. "Астрономи бол технологи хязгаарлагдмал салбар бөгөөд сансрын үүр цайх үеийн микродолгион дохиог хэмжих нь хэцүү гэдгээрээ алдартай. Газар дээрээс хийсэн ажиглалт нь сансартай харьцуулахад нэмэлт сорилтуудтай тулгардаг. Эдгээр бэрхшээлийг даван туулж, энэ хэмжүүрийг хийх нь их чухал ололт юм."

CLASS ажиглалтын төв нь Чилийн хойд хэсгийн Атакама цөл дэх Андины уулсын 16,860 фут (5,138 метр) өндөрт байрладаг. Энэхүү дуран нь 2016 онд анхны гэрлээ хүлээн авч, микродолгион давтамжийн түвшинд тэнгэрийг судлахад тохируулсан юм. Энэ нь шөнийн тэнгэрийн 75 хувийг зураглах боломжийг олгодог бөгөөд сансрын үүр цайх үеийн буюу ертөнцийн эхний тэрбум жилийн микродолгион дохиог авахад хосгүй мэдрэмжтэй байдаг.

Их тэсрэлтээс хойш анхны 380,000 жилд ертөнц нь маш нягт электронуудын үүлэнд дүүрсэн байсан тул гэрэл түүнээс дамжих боломжгүй байсан. Гэвч манай орчлонт ертөнц өргөжиж, хөрсний үрээр цахилгаан соронзон урсгал алга болж, электроныг протонууд хураан авч устөрөгчийн атомууд үүсчээ.

Эдгээр устөрөгчийн атом нь микродолгион урттай гэрлийг чөлөөтэй хөдлөх боломжийг өгч, сансрын микродолгион үндсэн (CMB) гэрлээр орчлонг дүүргэжээ. Гэвч энэ нь нягтарсан газруудад тэлж, гравитацын хүчний дор унаж анхны оддыг үүсгэсэн. Эдгээр оддын гэрэл нь нягтаршсан устөрөгчийн хийг дахин ионизацилж, электроноо салгаснаар зарим нь CMB гэрэлтэй мөргөлдөж, халуун болсны улмаас туйлширсан байна.

Энэ туйлширсан хэсгийн дохио нь орчлонгийн эхний үеийн талаархи оньсогыг шийдэхэд маш чухал хэсэг юм; түүнгүйгээр бидний ертөнцийн талаарх дүр зураг бүдэгхэн хэвээр үлдэх болно.

Өмнөх сансар суурьтай дурангуудын, тухайлбал NASA-ийн Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) болон Европын сансар судлалын агентлагийн Planck сансрын дурангуудын хүчин чармайлтууд энэ зургаас тодорхой хэсгийг дүүргэсэн боловч тэдний зургууд дуу чимээ агуулсан бөгөөд сансарт байрлаж байсан тул орбит дээр гарснаас хойш сайжруулах боломжгүй байсан.

"Энэ дахин ионизаци дохиог илүү нарийн хэмжих нь космологийн микродолгион үндсэн судалгааны чухал чиглэл юм," гэж судалгааны хамтран зохиогч, Johns Hopkins Их сургуулийн физикийн профессор, WMAP сансрын миссийг удирдсан Чарльз Беннетт хэлжээ.

Эдгээр ажиглалтуудыг хийхийн тулд судлаачид CLASS дурангийн өгөгдөл болон Planck, WMAP миссүүдийн өгөгдлийг харьцуулж, туйлширсан микродолгион гэрлийн нийтлэг дохиог нарийсгаж авсан.

"Бидний хувьд ертөнц бол физикийн лаборатори юм. Ертөнцийн илүү нарийн хэмжилтүүд нь харанхуй бодис, нейтрино зэрэг ертөнцийг дүүргэсэн, гэхдээ баригдаагүй хэсгүүдийн талаарх ойлголтыг сайжруулхад тусалдаг," гэж Беннетт нэмээд, "Ирээдүйд бид илүү нарийвчлалтай CLASS өгөгдлийг шинжилж, хамгийн боломжит нарийвчлалд хүрэх гэж найдаж байна" гэжээ.