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Lorsque la température de l'Univers est devenue suffisamment froide (~3000 K), les électrons se sont unis aux noyaux d'hydrogène et d'hélium pour former des atomes. Cet événement se nomme la recombinaison des électrons.
Avant la recombinaison, les électrons libres absorbaient et émettaient continuellement les photons de toutes les énergies. L'Univers était opaque à la lumière et se comportait donc comme un corps noir (section 9.4.2).
Après l'union des électrons aux noyaux, seuls les photons correspondant à l'énergie du spectre des atomes sont absorbés. Tous les autres circulent librement.
L'Univers devient alors transparent à la lumière.