宇宙的黑暗时代与氢再电离

宇宙历史上的里程碑之一是第一批发光天体的形成和氢再电离。宇宙结构形成的标准理论预测，第一代恒星诞生于大爆炸后约几亿年。随后，黑暗的宇宙再次被点亮，并最终充满了来自恒星、星系和类星体发射的紫外光子。除了宇宙早期已发生再电离这一事实外，宇宙再电离的确切时期、过程细节甚至主导源尚不清楚。再电离的特征预计会印刻在宇宙微波背景辐射中，尤其是其大尺度极化中。未来的 CMB 实验连同 21 cm 巡天等其他探测手段，将提供关于再电离过程的丰富信息。我们回顾了近期关于再电离的研究。讨论了宽波长范围内可用观测结果的启示。展示了最先进计算机模拟的结果。最后，我们探讨了探索宇宙历史最初几亿年的前景。