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Dans les années trente, Wolfgang Pauli comprit que sans de minuscules particules fantômes, le bilan énergétique des étoiles ne tenait pas. Ainsi naquirent les neutrinos — d'insaisissables vagabonds qui traversent tout. Ils doivent avoir une masse, sinon ils ne pourraient pas se transformer les uns en les autres, mais les observations de l'expansion de l'univers montraient que leur poids total était presque nul. Les expériences en laboratoire, elles, insistaient sur un chiffre plus élevé.

La nouvelle étude compare les neutrinos à des pommes de terre dans un sac percé. Si la moitié des tubercules disparaît en chemin, en pesant le reste, vous constaterez une perte. C'est pareil pour la cosmologie : si les neutrinos se désintègrent en particules totalement invisibles sur une période allant de dix millions à un milliard d'années, nous ne mesurons aujourd'hui que leur fraction survivante. Les données récentes du relevé DESI et du rayonnement fossile du Big Bang permettent une masse quatre fois supérieure à l'estimation précédente — assez pour mettre fin à la controverse.

Rebondissement inattendu : la désintégration en variétés connues de neutrinos ne donne presque aucun avantage. Le sac semble toujours plein. Cela signifie que la nature y cache quelque chose au-delà du modèle standard — des particules dont nous ignorons encore l'existence. C'est là qu'il faut orienter les recherches.

Résumé original

tel que rédigé par les auteurs, en anglais arXiv:2601.04312v2

A new tension is emerging between the tight cosmological upper bounds on the total neutrino mass ($$\sum m_ u \lesssim 0.06 \, \rm{eV}$$) and the lower limits from oscillation experiments, with potentially far-reaching implications for cosmology and particle physics. Neutrinos decaying into massless BSM particles with lifetimes $$\tau_ u \sim 0.01-1\, \rm{Gyr}$$ represent a theoretically well-motivated mechanism to reconcile such measurements. Using DESI DR2 and CMB datasets, we show that such decays relax the bound on the total neutrino mass up to $$\sum m_ u < 0.23 \, \rm{eV}$$ (95%), restoring full agreement with oscillation data. We also present the first late-time cosmological analysis of neutrino decays into lighter neutrinos in a manner consistent with the measured mass splittings. In contrast to the decays into massless BSM particles, we find that this scenario only marginally alleviates - or even tightens - the cosmological neutrino mass bounds, depending on the mass ordering.