Ich lese, dass das ultraviolette Licht, das von den ersten Sternen ausgestrahlt wurde, das umgebende Gas ionisieren würde und anscheinend würde die gesamte Materie im Universum schließlich ionisiert werden.
Soweit ich weiß, war zu diesem Zeitpunkt alles Plasma anstelle eines Gases.
Welche Bedeutung hatte das? Hat sich das Plasma schließlich wieder in eine Gasstruktur verwandelt?
Nach der (Re-)Kombination (ich verstehe nie, warum das "re" verwendet wird) und der Bildung des CMB war das Universum transparent und das einzige Licht darin kam von dem schnell abkühlenden CMB. Das baryonische Universum bestand fast ausschließlich aus neutralem Wasserstoff und Helium.
Nach vielleicht 100 Millionen Jahren konnten sich die ersten Galaxien und Sterne (unterstützt durch dunkle Materie) bilden, und dann wurde im Laufe der nächsten paar hundert Millionen Jahre der größte Teil des Wasserstoffs durch die von diesen Objekten emittierte Strahlung reionisiert. Sie können sich Blasen aus ionisiertem Gas vorstellen, die sich um Regionen intensiver Sternentstehung bilden.
Dieser Prozess ist nicht vollständig in Bezug darauf verstanden, wann er geschah, wie schnell er geschah und welche Objekte hauptsächlich dafür verantwortlich waren. Die Sache ist die, dass es wahrscheinlich die ersten Sterne (von denen angenommen wird, dass sie viel massiver, heißer und leuchtender sind als heutige Sterne) in relativ kleinen Zwerggalaxien waren, aber es ist nicht möglich, diese direkt zu sehen. Umgekehrt könnten Qusare mit hoher Rotverschiebung eine Rolle gespielt haben , entweder bei der direkten Reionisation oder wahrscheinlicher bei der regulierenden Sternentstehung.
Pop-III-Sterne und Zwerggalaxien bei sind nicht beobachtbar - aber Reionisation ist! Es bietet also eine Sonde oder Diagnose unseres Verständnisses dieser Ereignisse. Beispielsweise absorbiert neutrales Gas stark bei der Wellenlänge von Lyman Alpha. Sichtlinien zu Quasaren mit sehr hoher Rotverschiebung zeigen einen Wald von rotverschobenen Lyman-Alpha-Linien aus Wolken neutralen Gases, die sich in ihrer Richtung im Universum ausbreiten. Bei Rotverschiebungen jenseits der Reionisierung erwarten wir jedoch, dass das meiste Gas bis zu den Rotverschiebungen des CMB neutral ist. Dies sollte sich als breiter "Gunn-Peterson"-Trog zeigen und wurde identifiziert . Es wird auch angenommen, dass 21 cm tiefe Funkuntersuchungen die Reionisierung untersuchen können.
Zusammenfassend würde ich sagen, dass die Bedeutung der Reionisierung eine zweifache ist. Erstens bietet es die Gelegenheit, unsere Vorstellungen über die Entstehung von Sternen und Galaxien in dem ansonsten sehr schwer zu beobachtenden frühen Universum zu untersuchen und zu testen. Zweitens markiert das Ende des "dunklen Zeitalters" den Punkt, an dem baryonische Materie eine sehr aktive Rolle bei der Gestaltung der Entstehung von Sternen und Galaxien spielt. Die Strahlung der ersten Sterne übt eine starke negative Rückkopplung auf das kollabierende ionisierte Gas um sie herum aus und kann galaktische Winde und Ausströmungen antreiben. Zuvor war dunkle Materie der dominierende Einfluss, aber die Reionisation koppelt die Strahlung und die baryonische Materie auf galaxiengroßen Skalen wieder zusammen.