宙膨胀，绝热冷却导致电浆的能量密度降低，直到环境变得有利于电子与质子结合，形成氢原子。复合发生时，温度约为3000 K，当时的宇宙约37.9万岁。在这一点上，光子不再与已是电中性的原子相互作用，并开始自由的在空间中旅行，导致物质与辐射退耦合。脱耦光子的色温逐渐减少，如今降至，随着宇宙膨胀，其温度将继续下降。根据大霹雳模型，今日所测的天际辐射来自一种称为「最后散射面」的球面。此为空间中预测为脱耦事件发生及恰好传递至观测者的光子之时间点的点集合。所有宇宙中的辐射能都是宇宙微波背景辐射，补足了约的宇宙总密度。