Реіонізація

Реіонізація — космологічна епоха повторної після Великого вибуху іонізації матерії у Всесвіті, яка сталася після темних століть, і є другим з двох основних фазових переходів газу водню у Всесвіті. Оскільки більшість баріонної речовини існує у вигляді водню, реіонізація звичайно відноситься до процесу повторної іонізації газоподібного водню. Первинний гелій у Всесвіті пройшов ті ж фазові зміни, але в інші епохи, і як правило, його називають реіонізацією гелію.

Основні положення

Схематична часова лінія всесвіту, зображає місце реіонізаціі в космічній історії.

Перша фазова зміна водню у Всесвіті була рекомбінаційна, яка сталася на червоному зсуві z = 1089 (379,000 років після Великого Вибуху), через охолодження Всесвіту до точки, де енергія потрібна для рекомбінації електронів і протонів була вищою, щоб сформувати нейтральний водень, ніж для реіонізації. Всесвіт був непрозорим до рекомбінації, у зв'язку з розсіюванням фотонів (всіх довжин хвиль) від вільних електронів (і в значно меншій мірі, вільних протонів), але він став більш прозорим, тому що більшість електронів і протонів утворили нейтральний атом водню. У той час, як електрони у нейтральному водню можуть поглинати фотони деяких довжин хвиль, перейшовши в збуджений стан, всесвіт сповнений нейтральним воднем буде відносно непрозорим тільки в тих довжинах хвиль, що поглинаються, але прозорим в більшій частині спектру. Темні століття почались в той момент, бо не було джерел світла, крім поступово затемненого космічного фонового випромінювання.

Друга фазова зміна почалась між 150 млн і одним мільярдом років після Великого Вибуху (на червоному зсуві 6 < z <20, коли об'єкти, які почали конденсуватися в ранньому Всесвіті мали достатньо енергії, щоб іонізувати нейтральний водень. Коли ці об'єкти формувались, вони випромінювали енергію, всесвіт повернувся від нейтрального, щоб ще раз бути іонізованою плазмою. Повернення речовини міжгалактичного простору в стан плазми відбулося внаслідок інтенсивного жорсткого ультрафіолетового випромінення (англ. far ultraviolet) масивних зірок у галактиках, яке спромоглося покинути галактики[1][2]. Тим часом, незалежно від того, матерія була розсіяна розширенням Всесвіту, і розсіюча взаємодія фотонів і електронів відбувалась набагато рідше, ніж раніша електрон-протонна рекомбінація.

інші мови
Afrikaans: Reïonisasie
العربية: عودة التأين
Ελληνικά: Επανιονισμός
English: Reionization
español: Reionización
français: Réionisation
italiano: Reionizzazione
한국어: 재전리
português: Reionização
русский: Реионизация
slovenčina: Reionizácia
Türkçe: Reiyonizasyon
中文: 再電離