Recombinação e a primeira luz

O universo primitivo era uma sopa quente e densa de partículas subatômicas. À medida que o universo se expandia e esfriava, essas partículas começaram a se combinar para formar átomos, incluindo hidrogênio e hélio. Este processo, conhecido como recombinação, começou aproximadamente 380.000 anos após o Big Bang, quando a temperatura do universo diminuiu o suficiente para que os elétrons se ligassem aos núcleos atômicos.

Antes desse ponto, os fótons eram constantemente espalhados por elétrons livres, de modo que o universo era opaco, mesmo que contivesse fontes de fótons (como estrelas recém-formadas). Uma vez que os elétrons estivessem confinados dentro de átomos neutros, os fótons poderiam se propagar livremente, criando o que os astrônomos chamam de radiação cósmica de fundo em micro-ondas, que é detectada como um leve brilho residual em todas as direções.

Quando ocorreu a primeira recombinação do universo, os átomos neutros recém-produzidos puderam ser ionizados novamente por causa dos fótons energéticos produzidos pelas primeiras estrelas massivas e quasares. Depois que galáxias suficientes se formaram e emitiram luz ultravioleta (UV), acredita-se que o meio intergaláctico tenha sido completamente reionizado para produzir reionização cósmica já em aproximadamente 780 milhões de anos após o Big Bang, conforme estimado a partir da observação.