Un nuevo estudio explora si la era de radiación pudo haberse extendido hasta el Big Bang, un escenario que, bajo la gravedad de Einstein, predice una sobreproducción de materia oscura y un fondo cósmico de gravitones térmicos. Los investigadores han reexaminado estas implicaciones utilizando la gravedad cuadrática, una extensión renormalizable mínima de la gravedad de Einstein que incluye términos adicionales en su lagrangiana, como R² y C² (donde R es la curvatura escalar y C es el tensor de Weyl). Este enfoque busca ofrecer una descripción más completa de la gravedad a altas energías, relevante para los primeros instantes del universo.

Asumiendo que la era de radiación se remonta al Big Bang, el estudio revela una nueva relación crucial entre el coeficiente f₂ de la gravedad cuadrática y la masa de la materia oscura (m_dm) necesaria para obtener la abundancia observada de esta última. Esto sugiere un novedoso mecanismo de producción gravitacional para la materia oscura, que podría explicar la existencia de partículas como los neutrinos estables de mano derecha. Este hallazgo es significativo porque ofrece una alternativa a los mecanismos de producción de materia oscura basados en interacciones no gravitacionales, que son los más estudiados hasta ahora.

Además, la investigación destaca que la presencia o ausencia de un fondo de gravitones reliquia, detectable a través de su sutil huella en el parámetro N_eff (número efectivo de especies de neutrinos) en futuros experimentos del fondo cósmico de microondas (CMB), impondrá nuevas restricciones sobre los coeficientes f₀ y f₂ de la gravedad cuadrática. Estas observaciones futuras podrían validar o refutar el modelo propuesto, proporcionando una ventana única para probar teorías de gravedad más allá de Einstein en el universo temprano y arrojar luz sobre la naturaleza de la materia oscura y el origen del cosmos.