每個星系生來就是自身發光的淺池，卻籠罩在形成星系的濃密陰雲中，就像霧氣遮擋了城市之光。原子物理學的變幻莫測使氫成為有效的星盾：給氫原子一個可見光的光子，氫原子就會將光子完全吸收，氫原子的電子被撞擊到更高的能量狀態，此後光會從任意方向射出。
但這種星盾具有自限性。來自第一批星系的光攜帶更強的輻射：紫外線，這種輻射太過強大，以至於氫原子一不小心不是被激活電子，而是被徹底清除。喪失氫的星系發出光泡，光泡開始擴大，在寒冷、寧靜的星系間氣體中形成洞。10億年來，這些光泡遍布宇宙，幾乎每個氫原子都被一分為二，質子和電子再次在宇宙中分別游蕩——這一次不是火，而是再度電離的氣體彌漫而消散中形成的霧靄。我們還在瞭解第一批恒星是如何分裂宇宙的。我們稱之為“再電離化”，對它的瞭解主要通過它的終結。電離化的宇宙對可見光來說是透明的。當我們眺望宇宙，看到有些星系的古老光線從時間意義上的過去照射到我們面前，就能開始看到這些光在熄滅，就好像觀看倒放的宇宙影片。厚厚的中性氣體擴散並籠罩星系，直到星系幾乎完全隱藏起來。
不過，所幸我們有辦法撥開迷霧。可見光或許被吞噬，但波長更長的輻射可以暢行無阻，包括紅外線、微波和無線電，而恒星光是全頻譜的。有了詹姆斯·韋布空間望遠鏡這樣的新望遠鏡，我們可以捕捉到星系光線中的紅外部分，從而窺見再電離的時代。有了新射電望遠鏡，我們甚至能做得更好，包括接收中性氫本身發射或吸收的無線電波的低頻。
弄清再電離化就等於瞭解了第一批恒星和星系。或許有朝一日，我們會看到這些恒星和星系穿透自己初生時的圍裹，散發的微小光芒越過，然後永遠、徹底改變了黑暗海洋。 |
