عندما كان عمر الكون أقل من مليار سنة، كان يشبه ضبابًا كثيفًا: لم يكن الضوء فوق البنفسجي قادرًا على قطع مسافات طويلة لأن الغاز بين النجوم كان يمتصه. لكن تدريجيًا، مع ولادة النجوم والمجرات الأولى، تبدد الضباب — وتسمى هذه العملية بعصر إعادة التأين (Reionization). يريد علماء الفلك فهم كيفية حدوث ذلك بالضبط.

في الدراسة الجديدة، حلل العلماء 488 سحابة غازية تظهر كخطوط امتصاص في أطياف الكوازارات البعيدة. تحتوي هذه السحب على معادن — عناصر أثقل من الهيليوم، قذفتها انفجارات النجوم. من خلال معرفة الأيونات المعدنية الموجودة فيها (مثل الكربون المتأين مرة واحدة CII أو المتأين ثلاث مرات CIV)، يمكننا تقدير مدى تأين الغاز بالإشعاع.

اتضح أن نسبة السحب ذات التأين المنخفض فقط تنخفض من 24% عند انزياح أحمر 6 إلى 2% عند 4.3، بينما ترتفع نسبة السحب ذات التأين العالي فقط من 52% إلى 82%. بعبارة أخرى، أصبح الغاز حول المجرات أكثر "شفافية" للأشعة فوق البنفسجية بمرور الوقت. يعزو العلماء ذلك إلى سببين: زيادة كمية المعادن في الغاز (التي يسهل تأينها) وانخفاض كثافة الغاز نفسه بسبب تمدد الكون، بالإضافة إلى زيادة الخلفية فوق البنفسجية.

هذا يشبه تبدد ضباب الصباح عندما تشرق الشمس أعلى: كلما كان الضوء أكثر سطوعًا وقلت قطرات الماء في الهواء، أصبح الغلاف الجوي أكثر شفافية.