Кожен кубічний сантиметр простору містить близько 500 реліктових фотонів. Речовини на цей же обсяг доводиться набагато менше: близько 10'6 баріонів (так називають важкі елементарні частинки, у тому числі протони і нейтрони). Оскільки фотони нікуди не зникають (простір між галактиками прозоро), відношення числа фотонів до баріонів в ході розширення Всесвіту зберігається. Але енергія фотонів з часом зменшується з-за червоного зсуву.

Отже, коли-то в минулому щільність енергії випромінювання була більше щільності енергії звичайних частинок речовини. Це означає, що до певного моменту фотони не тільки числом, але і "масою" (маса - це просто енергія, поділена на квадрат швидкості світла) перевершували баріони. В ті часи випромінювання повністю визначало характер розширення Всесвіту. Про цю епоху говорять як про радіаційної стадії еволюції Всесвіту. На цій стадії температура речовини і випромінювання була однаковою.

Але в один прекрасний момент, приблизно через мільйон років після початку розширення Всесвіту, все змінилося: стався перехід від радіаційної стадії до стадії речовини. Цю подію називають моментом регсои^мнд^їм. Температура тоді знизилася до кількох тисяч градусів. З атомної фізики відомо, що при такій температурі починається об'єднання (рекомбінація) електронів, колишніх до цього вільними частинками, з протонами і ядрами гелію. Саме на цій стадії у Всесвіті почалося утворення атомів, переважно з водню і гелію.

Якщо до рекомбінації ионизованное речовина і випромінювання активно взаємодіяли один з одним, то після неї ситуація різко змінилася: кванти світла майже перестали "помічати" нейтральні атоми. Всесвіт став прозорим для випромінювання, яке почало подорожувати вільно. Саме це випромінювання уловлюємо ми зараз як реліктове. Образно кажучи, кванти реліктового випромінювання "є" епоху рекомбінації і несуть пряму інформацію про далекому минулому. Правда, з тих пір фотони "почервоніли" з-за розширення Всесвіту і зменшили свою енергію приблизно в 1000 раз.

Після рекомбінації речовина вперше почала еволюціонувати самостійно, незалежно від випромінювання, і в ньому стали з'являтися ущільнення - зародки майбутніх галактик і їх скупчень. Ось чому так важливі для вчених експерименти по вивченню властивостей реліктового випромінювання - його спектру і просторових неоднорідностей (флуктуації). Їхні зусилля не пропали даром: на початку 90-х рр. російський космічний експеримент "Релікт-2" і американський "Кобе" виявили дуже маленькі відмінності температури реліктового випромінювання та сусідніх ділянок неба. Величина відхилення від середньої температури (2,73) становить всього близько тисячної частки відсотка! Ці варіації температури несуть інформацію про відхилення щільності речовини від середнього значення в епоху рекомбінації. Саме варіації щільності згодом призвели до утворення спостерігаються у Всесвіті великомасштабних структур, скупчень галактик і окремих галактик.

Відразу після рекомбінації ще не було ні зірок, ні галактик, ні інших космічних об'єктів; речовина було розсіяно у Всесвіті майже рівномірно. Причина, по якій з однорідної середовища утворилися масивні тіла (зірки, планети, галактики тощо) криється в силі гравітації. Там, де щільність була трохи вище середньої, сильніше було і тяжіння, а значить, більш щільні утворення ставали ще щільніше. І навпаки, області зниженої щільності робилися все разреженнее, оскільки речовина з них йшло в більш щільні області. Таким чином, спочатку майже однорідна середовище згодом розділилася на окремі "хмари", з яких сформувалися галактики.

За сучасними уявленнями, перші галактики повинні були утворитися в епоху, яка відповідає червоними зміщеннями z; 4-8 (нагадаємо, що червоним зміщенням називають зміну довжини хвилі електромагнітного випромінювання по відношенню до вихідної довжини хвилі). Спостереження дуже далеких галактик з великими червоними зсувами підтверджують, що це найбільш молоді об'єкти, які ми бачимо незабаром після їх народження.