Reconstruction de l'expansion précoce de l'Univers et de son histoire thermique

Nous présentons une reconstruction indépendante du modèle des histoires d'expansion précoce et thermiques de l'Univers, obtenue à partir de mesures d'abondance des éléments légers. L'histoire d'expansion est étroitement contrainte autour du début de la nucléosynthèse primordiale (BBN). La température des photons est également contrainte autour du moment du découplage des neutrinos. En permettant des perturbations par rapport à la norme du taux d'expansion, nous trouvons que la densité d'énergie de la radiation est contrainte à 15 % de sa valeur, et qu'une densité d'énergie de matière supplémentaire de 1 % est permise autour de l'époque de la BBN. Nous introduisons une nouvelle formule d'ajustement analytique générale pour la variation de température, qui est suffisamment flexible pour reproduire le signal de grandes classes de modèles de particules au-delà du CDM qui peuvent modifier la température par une injection d'énergie à un stade précoce. Nous présentons ses contraintes à partir des données de la BBN et des mesures du nombre effectif d'espèces relativistes et de l'abondance d'hélium-4 sondées par l'anisotropie du rayonnement cosmique de fond en micro-ondes. Nos résultats apportent une clarté sur les propriétés les plus fondamentales de l'Univers précoce, reconstruites avec un minimum d'hypothèses sur la physique inconnue qui peut se produire à des échelles d'énergie de keV à MeV et pouvant être mappées à de larges classes de modèles d'intérêt pour la cosmologie.