宇宙は電気的に中性ですか。

まず、宇宙にある物質の大半は水素ガスなので、

宇宙の電離状態を話すとき、「水素原子」が電離しているかでよく議論します。

水素原子が電離するのに必要なエネルギーは13.6eV（エレクトンボルト）です。およそ紫外線～紫外線より波長の短い光があれば、水素ガスは電離します。

宇宙の電離状態の歴史は、大きな転換点があります。

１．宇宙の始まり

高温、高密度の状態です。電子と陽子のエネルギーが非常に高い状態なので、電子と陽子の電気的な結びつきすらできず、宇宙は電離状態です。

２．宇宙膨張

宇宙膨張により温度が下がると、電子と陽子のエネルギーが下がり、電子と陽子が電気的に結び付くようになります。水素原子の誕生で、宇宙は電気的に中性状態になります。

３．銀河宇宙の始まり～現在

初期銀河が誕生するようになると、銀河から光が出ます。13.6eVより大きいエネルギーの光が銀河周囲の水素ガスを電離していきます。次第に電離領域は大きくなり、現在の宇宙はほとんど電離状態にあることが、観測によって示されています。これを宇宙の再電離と呼びます。

宇宙の再電離が、どのように広がっていったかについては研究段階にあり、さまざまなモデルが提示されています。