El gas caliente escasamente distribuido que se encuentra hoy entre las galaxias, el medio intergaláctico (IGM), está ionizado. El universo temprano comenzó caliente pero luego se expandió y enfrió rápidamente permitiendo que su constituyente principal, hidrógeno, combinar para formar átomos neutros. ¿Cuándo y cómo se reionizaron estos átomos neutros para componer el IGM que vemos hoy? Los astrónomos piensan que la radiación ultravioleta emitida por estrellas jóvenes masivas hizo este trabajo una vez que las estrellas comenzaron a formarse y brillar durante la era cósmica que lleva el nombre de esta actividad. la "era de la reionización".

Uno de los pasos clave en la reionización del IGM es el escape de la radiación ultravioleta de las galaxias al IGM, pero esto no se comprende bien. Los astrónomos solo saben que tendría que haber sido eficiente porque solo si la fracción que escapa fuera lo suficientemente alta podría la luz de las estrellas haber hecho el trabajo. Galaxias formadoras de estrellas, sin embargo, son ricos en polvo y gas molecular denso, y ese polvo también absorbe gran parte de la radiación ultravioleta. Eso sugiere que se requiere alguna otra fuente significativa de radiación ionizante, y la especulación ha incluido la posible existencia de objetos exóticos como débiles quásares, Estrellas binarias de rayos X, o quizás incluso partículas en descomposición / aniquilación. Hay, sin embargo, Hasta ahora hay poca evidencia de que alguno de estos sea lo suficientemente abundante o capaz de hacer el trabajo.

Los astrónomos de CfA Rohan Naidu, Sandro Tacchella, Charlotte Mason, Sownak Bose, y Charlie Conroy dirigió un esfuerzo para estimar mejor el parámetro más incierto en este rompecabezas (y el más difícil de medir directamente):la fracción de escape de los fotones ionizantes. Comparan medidas y modelos de los otros dos procesos clave involucrados, la tasa de formación de estrellas en las galaxias y el número de fotones UV producidos. Los aplican para restringir cuál debería haber sido la fracción de escape para que el modelado sea consistente. Las medidas son indiscutibles, pero los modelos difieren y los científicos seleccionaron entre dos tipos:aquellos en los que la fracción de escape es constante durante la época de reionización y aquellos en los que depende de la tasa de formación de estrellas.

Los astrónomos llegan a varias conclusiones importantes. La fracción de escape (al menos para las galaxias brillantes) debe ser de aproximadamente el 20% en el universo temprano, aproximadamente el doble de lo que se había obtenido anteriormente. Argumentan que esto podría suceder porque las regiones concentradas de formación de estrellas pueden soplar canales a través de los cuales escapa la luz ultravioleta. Usando simulaciones cosmológicas, También encuentran que en sólo trescientos millones de años el universo joven pasa de ser un 90% de gas neutro a ser sólo un 10% de neutralidad. No menos importante, concluyen que la mayor parte de la reionización fue realizada por un pequeño número de las galaxias más masivas y luminosas a las que llaman "oligarcas". Estudios anteriores habían sugerido que había una gran población de galaxias débiles que podrían hacer el truco, pero los nuevos resultados no concuerdan, concluyendo que dicha población ya habría sido detectada.