Le gaz chaud dispersé qui existe dans l'espace entre les galaxies, le milieu intergalactique, est ionisé. La question est, comment? Les astronomes savent qu'une fois que l'univers primitif s'est suffisamment étendu et refroidi, l'hydrogène (son constituant principal) recombiné en atomes neutres. Puis, une fois que les étoiles massives nouvellement formées ont commencé à briller dans la soi-disant "ère de réionisation, " leur rayonnement ultraviolet extrême a vraisemblablement ionisé le gaz dans des processus qui se poursuivent aujourd'hui. L'une des étapes clés, cependant, n'est pas bien compris, à savoir la mesure dans laquelle le rayonnement ionisant stellaire s'échappe des galaxies dans l'IGM. Ce n'est que si la fraction s'échappant était suffisamment élevée pendant l'ère de la réionisation que la lumière des étoiles aurait pu faire le travail, sinon, une autre source importante de rayonnement ionisant est nécessaire. Cela pourrait impliquer l'existence d'une population importante d'objets plus exotiques comme de faibles quasars, étoiles binaires aux rayons X, ou peut-être même des particules en décomposition/annihilation.

Les études directes de la lumière ultraviolette extrême sont difficiles car le gaz neutre l'absorbe très fortement. Parce que l'univers est en expansion, le spectre absorbé couvre de plus en plus le domaine optique avec la distance jusqu'à ce que les observations optiques de galaxies cosmologiquement éloignées soient pratiquement impossibles. L'astronome du CfA Edo Berger a rejoint une grande équipe de collègues pour estimer la quantité de gaz absorbant en examinant les spectres des rémanences des sursauts gamma (GRB). Les GRB sont des sursauts de rayonnement très brillants produits lorsque le noyau d'une étoile massive s'effondre. Ils sont suffisamment brillants pour que lorsque leur rayonnement est absorbé dans des caractéristiques spectrales étroites par le gaz le long de la ligne de visée, ces caractéristiques peuvent être mesurées et utilisées pour calculer la quantité d'hydrogène atomique absorbant. Ce nombre peut ensuite être directement converti en une fraction d'échappement pour la lumière ultraviolette de la galaxie associée. Bien qu'une seule observation d'un GRB dans une galaxie ne fournisse pas une mesure robuste, on pense qu'un échantillon de GRB est capable de fournir une mesure représentative à travers toutes les lignes de visée des étoiles massives.

Les astronomes ont soigneusement mesuré les spectres de 140 rémanences GRB dans des galaxies allant jusqu'à des époques légèrement inférieures à un milliard d'années après le big bang. Ils trouvent une fraction d'échappement remarquablement petite - moins d'environ 1% des photons ionisants parviennent dans le milieu intergalactique. Le résultat dramatique révèle que les étoiles ne fournissent qu'une petite contribution au bilan de rayonnement ionisant dans l'univers de cette première période jusqu'à aujourd'hui, même pas dans les galaxies qui fabriquent activement de nouvelles étoiles. Les auteurs discutent des raisons possibles pour lesquelles les GRB pourraient ne pas fournir une mesure précise de l'absorption, bien qu'aucun ne soit particulièrement convaincant. Le résultat nécessite une confirmation et des mesures supplémentaires, mais suggère qu'un réexamen sérieux du bilan ionisant du milieu intergalactique de l'univers est nécessaire.