L'époque de la réionisation de l'Univers

L’Univers commence dans une gigantesque explosion, le Big Bang. La densité d’énergie et la température sont énormes, et dans l’expansion rapide qui suit, l’énergie se dilue et la température décroît. L’Univers est d’abord un plasma de particules chargées, essentiellement électrons et protons. 380 000 ans plus tard, la température est de 3 000 Kelvin, et le gaz se recombine en atome d’hydrogène. Les photons ne sont alors plus diffusés par le plasma et se déplacent en ligne droite jusqu’à nous : après 13,8 milliards d’années, ils correspondent à une température de 2,73 K. La période juste après la dernière diffusion est appelée « âge sombre » ; à cette époque, les structures ne sont que des ébauches de matière noire, il n’y a pas d’étoiles pour éclairer. Peu à peu le gaz d’hydrogène tombe dans ces galaxies sombres, et va former les premières étoiles, qui vont réioniser le gaz intergalactique. Après plusieurs percolations de galaxie en galaxie, tout l’espace sera réionisé : c’est l’époque de la réionisation. C’est une époque encore méconnue, mais très riche en renseignements sur la formation des structures de l’Univers. Les grands télescopes en ondes métriques, tel que SKA et ses précurseurs, vont pouvoir détecter globalement la raie de l’atome d’hydrogène de l’âge sombre, en émission ou absorption, et la voir disparaître progressivement pendant l’époque de la réionisation.