Il gas caldo scarsamente distribuito che si trova oggi tra le galassie, il mezzo intergalattico (IGM), è ionizzato. L'universo primordiale è iniziato caldo, ma poi si espanse rapidamente e si raffreddò permettendo al suo costituente principale, idrogeno, combinarsi per formare atomi neutri. Quando e come sono stati reionizzati questi atomi neutri per comporre l'IGM che vediamo oggi? Gli astronomi pensano che la radiazione ultravioletta emessa da giovani stelle massicce abbia fatto questo lavoro una volta che le stelle hanno iniziato a formarsi e brillare durante l'era cosmica che prende il nome da questa attività, l'"era della reionizzazione".

Uno dei passaggi chiave nella reionizzazione dell'IGM è la fuga della radiazione ultravioletta dalle galassie nell'IGM, ma questo non è ben compreso. Gli astronomi sanno solo che avrebbe dovuto essere efficiente perché solo se la frazione in fuga fosse stata abbastanza alta la luce delle stelle avrebbe potuto fare il lavoro. Galassie che formano stelle, però, sono ricchi di gas e polvere molecolari densi, e quella polvere assorbe anche gran parte della radiazione UV. Ciò suggerisce che è necessaria qualche altra fonte significativa di radiazioni ionizzanti, e la speculazione ha incluso la possibile esistenza di oggetti esotici come deboli quasar, Stelle binarie a raggi X, o forse anche particelle in decomposizione/annichilazione. C'è, però, poche prove finora che qualcuno di questi sia abbastanza abbondante o in grado di fare il lavoro.

Gli astronomi CfA Rohan Naidu, Sandro Tacchella, Carlotta Mason, Sownak Bose, e Charlie Conroy ha condotto uno sforzo per stimare meglio il parametro più incerto in questo puzzle (e quello più difficile da misurare direttamente):la frazione di fuga dei fotoni ionizzanti. Confrontano misurazioni e modelli degli altri due processi chiave coinvolti, il tasso di formazione stellare nelle galassie e il numero di fotoni UV prodotti. Li applicano per vincolare quale avrebbe dovuto essere la frazione di fuga per rendere coerente la modellazione. Le misure sono incontrovertibili, ma i modelli differiscono e gli scienziati hanno selezionato tra due tipi:quelli in cui la frazione di fuga è costante durante l'epoca della reionizzazione e quelli in cui dipende dal tasso di formazione stellare.

Gli astronomi giungono a diverse importanti conclusioni. La frazione di fuga (almeno per le galassie luminose) deve essere di circa il 20% nell'universo primordiale, circa il doppio di quanto ottenuto in precedenza. Sostengono che ciò potrebbe accadere perché le regioni concentrate di formazione stellare possono soffiare canali attraverso i quali la luce UV fuoriesce. Utilizzando simulazioni cosmologiche, scoprono anche che in soli trecento milioni di anni il giovane universo passa dall'essere gas neutro al 90% ad essere neutro solo al 10%. Non ultimo, concludono che la maggior parte della reionizzazione è stata fatta da un piccolo numero delle galassie più massicce e luminose che chiamano "oligarchi". Precedenti studi avevano suggerito che c'era una grande popolazione di deboli galassie in grado di fare il trucco, ma i nuovi risultati non sono d'accordo, concludendo che tale popolazione sarebbe già stata rilevata.