El Punto de Transparencia y el Desacoplamiento de la Luz

El punto de transparencia es una transición desde una era en la cual la radiación estaba fuertemente acoplada a las partículas del universo en expansión, a una época en la que estaba esencialmente libre de llenar todo el espacio, en un equilibrio que es característico de un radiador de cuerpo negro. La temperatura de transparencia es la temperatura a la que se pueden formar los átomos estables, y esto lleva a un desacoplamiento de la radiación de las partículas.

Cuando la temperatura cae por debajo de aproximadamente 3000 K, donde la energía representativa es kT = 0,26 eV, es posible que los protones atraigan electrones y formen átomos neutros de hidrógeno durante un período de tiempo razonable. Los fotones de alta energía de la radiación electromagnética, interactúan mucho menos fuertemente con los átomos neutros, de lo que lo hacen con el plasma supercaliente de protones y electrones, por lo que decimos que el universo a esta temperatura se hizo "transparente". Para ilustrar esto, podemos ver la Luna con claridad a través de muchos kilómetros de atmósfera, porque los fotones de la Luna pueden pasar casi sin obstáculos. Pero no podemos ver a través de un plasma caliente debido a la fuerte interacción de los fotones con las partículas de plasma cargadas.

A medida que el universo ahora transparente continúa enfriándose, las longitudes de onda del campo de radiación aumentan proporcionalmente (Weinberg) hacia lo que vemos ahora como la radiación cósmica de fondo con una temperatura efectiva sobre 2,7 K. La materia (partículas) también sigue enfriándose y alcanza la etapa donde la atracción gravitacional puede empezar a formar galaxias.