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En cosmologie, le découplage des neutrinos correspond à l'époque de l'histoire de l'univers primordial où les neutrinos et leurs antiparticules, les antineutrinos, cessent d'interagir notablement avec les autres formes de matière dans l'univers (notamment électrons, positrons et photons), avec lesquels ils étaient jusqu'alors en équilibre thermique. Cette époque correspond au moment du Big Bang où la température est descendue en dessous de 10 milliards de degrés, soit une énergie typique de 1 MeV par particule. À l'issue de cette période, les neutrinos primordiaux ayant cessé d'interagir notablement avec le reste de l'univers, ils forment le fond cosmologique de neutrinos. La région d'où sont issus ces neutrinos cosmologiques détectables aujourd'hui depuis la Terre est parfois appelée neutrinosphère.
