The contribution of neutrinos to the energy density of the universe is negligible. Instead, neutrinos influence significantly non-equilibrium processes in the early universe: the formation of structure, nucleosynthesis and baryogenesis. From the cosmic microwave background and from the large scale structure of matter one infers an upper bound of 1 eV on the sum of neutrino masses. The analysis of the abundances of light elements determines the number of neutrino flavours to be . Finally, decays of heavy Majorana neutrinos at very high temperatures can naturally explain the cosmological baryon asymmetry. Successful baryogenesis, independent of initial conditions, is possible for neutrino masses in the range . This mass window is consistent with results from neutrino oscillations and will soon be probed by cosmological observations.
La contribution des neutrinos à la densité d'énergie de l'Univers est négligeable. Pourtant, ils jouent un rôle important dans les processus hors équilibre dans l'Univers primordial : la formation des structures, la nucléosynthèse et la baryogénèse. A partir de l'étude du fond diffus cosmologique et de la structure à grande échelle de la matière, on peut déduire une limite supérieure de 1 eV sur la somme des masses des neutrinos. L'analyse des abondances des éléments légers contraint le nombre de saveurs de neutrinos . Enfin, la désintégration de neutrinos de Majorana lourds à très haute température peut naturellement expliquer l'asymétrie baryonique cosmologique. Un scénario de baryogénèse indépendant des conditions initiales est possible pour des masses de neutrinos dans les limites . Cette fenêtre de masses est en accord avec les résultats des expériences d'oscillation des neutrinos et sera bientôt explorée par les observations cosmologiques.
Mots-clés : Neutrino, Univers primordial, Leptogénèse
Wilfried Buchmüller 1
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Wilfried Buchmüller. Neutrinos in the early universe. Comptes Rendus. Physique, Neutrino physics, Volume 6 (2005) no. 7, pp. 798-809. doi : 10.1016/j.crhy.2005.07.007. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/physique/articles/10.1016/j.crhy.2005.07.007/
[1] J. Bouchez, C. R. Physique 6 (2005), in press
[2] P. Ramond, C. R. Physique 6 (2005), in press
[3] et al. Nature, 404 (2000), p. 955
[4] The Early Universe, Addison–Wesley, New York, 1990
[5] et al. Phys. Lett. B, 592 (2004), p. 1
[7] et al. Astrophys. J. Suppl., 148 (2003), p. 175
[8] et al. Phys. Rev. D, 69 (2004), p. 103501
[9] New J. Phys., 6 (2004), p. 108 | arXiv
[10] Phys. Rev. Lett., 80 (1998), p. 5255
[11] New J. Phys., 7 (2005), p. 61
[12] Phys. Rev. Lett., 91 (2003), p. 241301
[13] Phys. Rev.Lett., 91 (2003), p. 041301
[14] | arXiv
[15] et al. Int. J. Mod. Phys. A, 19 (2004), p. 4431
[16] Astropart. Phys., 23 (2005), p. 313
[17] JETP Lett., 5 (1967), p. 24
[18] Phys. Lett. B, 174 (1986), p. 45
[19] (For a recent review and references, see) | arXiv
[20] Phys. Lett. B, 258 (1991), p. 305
[21] JHEP, 9908 (1999), p. 014
[22] Phys. Rev. Lett., 37 (1976), p. 8
[23] Phys. Lett. B, 155 (1985), p. 36
[24] Phys. Rev. D, 61 (2000), p. 056003
[25] Grand Unified Theories, Addison–Wesley, New York, 1984
[26] Phys. Lett. B, 345 (1995), p. 248 (E)
[27] Phys. Lett. B, 389 (1996), p. 73
[28] Int. J. Mod. Phys. A, 6 (2004), p. 106 | arXiv
[29] New J. Phys., 7 (2005), p. 86
[30] Nucl. Phys. B, 45 (1992), p. 455
[31] Nucl. Phys. B, 643 (2002), p. 367
[32] Nucl. Phys. B, 665 (2003), p. 445
[33] Nucl. Phys. B, 685 (2004), p. 89
[34] Ann. Phys., 315 (2005), p. 305
[35] Phys. Rev. D, 65 (2002), p. 043512
[36] Phys. Lett. B, 535 (2002), p. 25
[37] Phys. Rev. D, 65 (2002), p. 115012
[38] Nucl. Phys. B, 181 (1981), p. 287
[39] (For a recent review, see) | arXiv
[40] Nucl. Phys. B, 695 (2004), p. 169
[41] Nucl. Phys. B, 692 (2004), p. 303 (For a recent analysis and references, see)
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