reionización
En los campos de la teoría y la cosmología del Big Bang , la reionización es el proceso que hizo que la materia del universo se reionizara después del lapso de las " edades oscuras ".
La reionización es la segunda de las dos principales transiciones de fase del gas en el universo [ cita requerida ] (la primera es la recombinación ). Si bien la mayoría de la materia bariónica del universo se encuentra en forma de hidrógeno y helio , la reionización generalmente se refiere estrictamente a la reionización del hidrógeno , el elemento.
Se cree que el helio primordial también experimentó la misma fase de cambios de reionización, pero en diferentes puntos de la historia del universo. Esto generalmente se conoce como reionización de helio .
El primer cambio de fase del hidrógeno en el universo fue la recombinación , que ocurrió en un corrimiento al rojo z = 1089 (379 000 años después del Big Bang), debido al enfriamiento del universo hasta el punto en que la tasa de recombinación de electrones y protones para formar hidrógeno neutro fue mayor que la tasa de re ionización . [ cita requerida ] El universo era opaco antes de la recombinación, debido a la dispersiónde fotones (de todas las longitudes de onda) de electrones libres (y protones libres, en un grado significativamente menor), pero se volvió cada vez más transparente a medida que más electrones y protones se combinaban para formar átomos de hidrógeno neutros. Mientras que los electrones del hidrógeno neutro pueden absorber fotones de algunas longitudes de onda al alcanzar un estado excitado , un universo lleno de hidrógeno neutro será relativamente opaco solo en las longitudes de onda absorbidas, pero transparente en la mayor parte del espectro. Las Edades Oscuras del universo comienzan en ese punto, porque no había fuentes de luz aparte de la radiación cósmica de fondo que se desplaza gradualmente hacia el rojo.
El segundo cambio de fase ocurrió una vez que los objetos [ aclaración necesaria ] comenzaron a condensarse en el universo primitivo que eran lo suficientemente energéticos como para reionizar hidrógeno neutro. A medida que estos objetos se formaron e irradiaron energía, el universo pasó de estar compuesto de átomos neutros a ser una vez más un plasma ionizado . Esto ocurrió entre 150 millones y mil millones de años después del Big Bang (con un corrimiento al rojo 20 > z > 6). [ cita requerida ]En ese momento, sin embargo, la materia se había difundido por la expansión del universo, y las interacciones de dispersión de fotones y electrones eran mucho menos frecuentes que antes de la recombinación electrón-protón. Así, el universo estaba lleno de hidrógeno ionizado de baja densidad y se mantuvo transparente, como ocurre hoy.
Mirar hacia atrás en la historia del universo presenta algunos desafíos de observación. Sin embargo, existen algunos métodos de observación para estudiar la reionización.
