Reionización
En los campos de la teoría y la cosmología del Big Bang , la reionización es el proceso que provocó que la materia en el universo se reionizara después del transcurso 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 mayor parte 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 de hidrógeno en el universo era recombinación , que se produjo en un corrimiento al rojo z = 1089 (379.000 años después del Big Bang), debido a la refrigeración del universo hasta el punto donde la tasa de recombinación de electrones y protones a forma el hidrógeno neutro fue mayor que la tasa de reionización . [ cita requerida ] El universo era opaco antes de la recombinación, debido a la dispersiónde fotones (de todas las longitudes de onda) de los electrones libres (y, en un grado significativamente menor, de los protones libres), 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 elevarse a un estado excitado , un universo lleno de hidrógeno neutro será relativamente opaco solo en esas longitudes de onda absorbidas, pero transparente en la mayor parte del espectro. La Edad Media del universo comienza en ese punto, porque no había otras fuentes de luz que la radiación de fondo cósmica que se desplaza gradualmente hacia el rojo.
El segundo cambio de fase ocurrió una vez que los objetos comenzaron a condensarse en el universo temprano que eran lo suficientemente enérgicos como para re-ionizar el 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 de 6 < z <20). [ 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. Por lo tanto, el universo estaba lleno de hidrógeno ionizado de baja densidad y permaneció transparente, como es el caso en la actualidad.
Mirar hacia atrás en la historia del universo presenta algunos desafíos de observación. Sin embargo, existen algunos métodos de observación para estudiar la reionización.
