Un neutrino pesado hipotético podría haber cambiado las condiciones que permitieron a la materia imponerse a la antimateria tras el Big Bang. Un trabajo de Rishav Roshan, de la University of Southampton, y Sudipta Show, del Indian Institute of Technology Kanpur, calcula cómo una partícula muy longeva alteraría la expansión del universo temprano y la generación de ese desequilibrio.
El estudio, publicado en Physical Review Letters, recupera un neutrino considerado poco relevante en muchos cálculos por sus interacciones extremadamente débiles. La propuesta sigue siendo teórica: el resultado describe lo que ocurriría bajo las condiciones del modelo.
El pequeño excedente que permitió formar estrellas
Una partícula puede aniquilarse al encontrarse con su antipartícula y transformar su masa en energía de otras partículas. El problema cosmológico consiste en explicar por qué quedó suficiente materia para formar estrellas, planetas y seres vivos.
El CERN resume la escala del desequilibrio con una estimación: aproximadamente una partícula adicional de materia por cada 1,000 millones de antipartículas. Después de la aniquilación, ese pequeño excedente habría constituido la materia que observamos. La cifra describe el problema que los físicos buscan resolver; es una referencia cosmológica previa a este trabajo.
Una partícula casi desconectada cambia la expansión
El modelo estudiado añade tres neutrinos pesados de mano derecha al contenido de partículas del Modelo Estándar. Dos bastan para reproducir los datos de oscilación de los neutrinos conocidos; el tercero puede quedar casi desacoplado de la generación de sus masas.
Roshan y Show calculan que sus interacciones débiles le permitirían sobrevivir lo suficiente para dominar temporalmente la energía del universo antes de desintegrarse. En esa etapa, la energía de estos neutrinos masivos superaría a la de la radiación.
Esa expansión distinta retrasaría el equilibrio de ciertas interacciones de los leptones, la familia de partículas a la que pertenece el electrón. El cambio afecta a la leptogénesis, un mecanismo teórico que vincula un desequilibrio entre leptones y antileptones con el excedente final de materia.
En el ejemplo del artículo, otro neutrino pesado genera la asimetría. Después, el decaimiento del neutrino longevo introduce entropía y la diluye. Incorporar esa partícula modifica tanto las condiciones para producir el desequilibrio como la cantidad que sobrevive.
Las posibles huellas en ondas gravitacionales
Un trabajo posterior de Stephen F. King, Roshan y Show, presentado en arXiv el 13 de octubre de 2026, desarrolla una vía para contrastar ese escenario. Se trata de un preprint, distinto del artículo publicado en Physical Review Letters.
En esa extensión del modelo, la formación de cuerdas cósmicas produciría un fondo de ondas gravitacionales. La etapa dominada por el neutrino dejaría un cambio en su espectro, cuya frecuencia dependería de la masa del neutrino pesado y de la del neutrino más ligero.
Los autores sitúan esas señales dentro del alcance potencial de futuros observatorios como LISA y el Einstein Telescope. La propuesta ofrece así una relación concreta para buscar: una huella gravitacional de la expansión temprana ligada a las masas de los neutrinos.
