Le gaz chaud dispersé que l'on trouve aujourd'hui entre les galaxies, le milieu intergalactique (IGM), est ionisé. L'univers primitif a commencé à chaud, mais ensuite il s'est rapidement dilaté et refroidi permettant à son constituant principal, hydrogène, se combiner pour former des atomes neutres. Quand et comment ces atomes neutres se sont-ils réionisés pour composer l'IGM que nous voyons aujourd'hui ? Les astronomes pensent que le rayonnement ultraviolet émis par les jeunes étoiles massives a fait ce travail une fois que les étoiles ont commencé à se former et à briller pendant l'ère cosmique nommée d'après cette activité, l'« ère de la réionisation ».

L'une des étapes clés de la réionisation de l'IGM est la fuite du rayonnement ultraviolet des galaxies vers l'IGM, mais ce n'est pas bien compris. Les astronomes savent seulement que cela aurait dû être efficace car ce n'est que si la fraction s'échappant était suffisamment élevée que la lumière des étoiles aurait pu faire le travail. Galaxies en formation d'étoiles, cependant, sont riches en gaz moléculaire dense et en poussières, et cette poussière absorbe également une grande partie du rayonnement UV. Cela suggère qu'une autre source importante de rayonnement ionisant est nécessaire, et la spéculation a inclus l'existence possible d'objets exotiques comme de faibles quasars, étoiles binaires aux rayons X, ou peut-être même des particules en décomposition/annihilation. Il y a, cependant, peu de preuves jusqu'à présent que l'un d'entre eux soit suffisamment abondant ou capable de faire le travail.

CfA astronomes Rohan Naidu, Sandro Tacchella, Charlotte Mason, Sownak Bose, et Charlie Conroy a mené un effort pour mieux estimer le paramètre le plus incertain de ce puzzle (et le plus difficile à mesurer directement) :la fraction d'échappement des photons ionisants. Ils comparent les mesures et les modèles des deux autres processus clés impliqués, le taux de formation d'étoiles dans les galaxies et le nombre de photons UV produits. Ils les appliquent pour contraindre ce que la fraction d'échappement aurait dû être afin de rendre la modélisation cohérente. Les mesures ne sont pas controversées, mais les modèles diffèrent et les scientifiques ont choisi deux types :ceux dans lesquels la fraction d'échappement est constante pendant l'époque de réionisation et ceux dans lesquels elle dépend du taux de formation d'étoiles.

Les astronomes parviennent à plusieurs conclusions importantes. La fraction d'échappement (au moins pour les galaxies brillantes) doit être d'environ 20% dans l'univers primitif, environ deux fois plus que ce qui avait été obtenu auparavant. Ils soutiennent que cela pourrait se produire parce que des régions concentrées de formation d'étoiles peuvent souffler des canaux à travers lesquels la lumière UV s'échappe. À l'aide de simulations cosmologiques, ils constatent également qu'en seulement trois cents millions d'années, le jeune univers passe de 90 % de gaz neutre à seulement 10 % de neutre. Pas des moindres, ils concluent que la plus grande partie de la réionisation a été effectuée par un petit nombre des galaxies les plus massives et lumineuses qu'ils appellent « oligarques ». Des études antérieures avaient suggéré qu'il y avait une grande population de galaxies faibles qui pourraient faire l'affaire, mais les nouveaux résultats ne sont pas d'accord, concluant qu'une telle population aurait déjà été détectée.