當我們眺望宇宙時，空間看起來大部分是空的，只有遙遠的恆星和星系才能消除這種巨大的空虛。 然而，即使是空的空間也不是完全空的。 星際空間充滿了氣體和塵埃，被稱為星際介質。 雖然星際介質描述了恆星之間存在的東西，但也有星系間介質，它描述了星系之間存在的東西。 這兩種介質在很大程度上都是電離的，這意味著介質中的原子已被剝奪了電子。 為了實現這一點，原子必須吸收大量的能量，以物理方式將它們的電子推開。 真空中的原子究竟是如何電離的？
星際介質大約 99% 的星際介質是氣體，而 1% 是塵埃。
早期宇宙中的電離
宇宙始於大約 138 億年前的大爆炸。 在宇宙最初的時刻，存在的只是純粹的能量。 然而，在第一秒內，一些能量凝結形成了第一批物質粒子。 漸漸地，第一批原子出現了，主要以氫的形式出現，還有少量的氦和鋰。 在最初的 380,000 年裡，宇宙太熱以至於這些第一批原子無法捕獲電子，因此宇宙中充滿了濃密的電離氣體霧。
在最初的 380,000 年之後，宇宙冷卻到原子可以捕獲電子，因此宇宙不再電離。 然而，在幾百萬年內，第一批恆星開始形成。 由於宇宙更小、密度更大，因此第一批形成的恆星質量很大。 更大質量的恆星發出更多的輻射，因此恆星慢慢開始重新電離宇宙。 大約十億年前，有足夠多的恆星和輻射使宇宙發生再電離，導致了一個被稱為再電離時代的時代。
恆星是否電離了宇宙？
大質量恆星發出大量輻射，使氣體電離。 恆星導致宇宙再電離似乎很簡單。 然而，還有更多的故事。 天文學家通過詳細的觀察和計算發現，恆星發出的輻射不足以電離整個宇宙，所以一定還有其他輻射源。
這些其他來源可能來自稱為伽馬射線暴 (GRB) 的事件。 GRB 是大質量恆星在其生命週期末期坍縮時發出的伽馬輻射的大規模爆發，由於伽馬輻射的能量如此之高，它很容易使原子電離。 然而，即使是伽馬暴也不足以解釋空間電離。
伽馬射線暴伽馬射線爆發是宇宙中一些最活躍和最猛烈的事件。
雖然可能還有其他來源，例如黑洞、中子星和類星體，但天文學家尚未確定究竟是什麼導致了宇宙的電離。 隨著技術和望遠鏡的進步，天文學家可能會找到更多關於這個問題的證據，我們發現是什麼電離了宇宙只是時間問題。
