再电离
再电离
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历史版本
再电离是指在大爆炸宇宙学的黑暗期之后，宇宙中物质再次电离的过程，这是宇宙中气体的两次主要相变中的第二次。当主要的重子物质转变为氢形式时，再电离通常指氢气的电离[1]。宇宙原始的氦也经历了类似的相变，尽管在宇宙史上是不同的时间点，通常被称为氦再电离[2]。
历史背景
在宇宙中，氢的第一次相变是复合，发生在红移z=1100（大爆炸后的400,000年），此时宇宙的冷却使得电子和质子结合形成中性氢原子的速度超过了氢被电离的速度。由于光子的散射，在再结合之前的宇宙是不透明的，但在更多电子被捕获形成氢之后，宇宙变得越来越透明。同时，中性氢（或其他原子或分子）的电子能够吸收某些波长的光子进入激发态，充满中性氢原子的宇宙相对于这些波长来说是不透明的，而对于其他大部分频谱则是透明的。黑暗时期就是从这一点开始的，因为除了逐渐变暗的微波背景辐射外，没有其他光源[2]。