Un nuevo estudio explora la posibilidad de generar la asimetría bariónica observada en el universo a través de leptogénesis, incluso con temperaturas de re-calentamiento del universo muy bajas, cercanas al límite de la nucleosíntesis primordial (BBN) de aproximadamente 4 MeV. Tradicionalmente, la leptogénesis requiere temperaturas de re-calentamiento significativamente más altas. Este trabajo se centra en el marco de seesaw tipo I canónico, donde la producción dominante de neutrinos diestros (RHN) es no térmica, originada por la desintegración del inflatón (φ → NN).

La investigación revela que, mientras que un re-calentamiento de tipo materia (con un parámetro de ecuación de estado w_φ=0) no es compatible con la leptogénesis estándar a temperaturas muy bajas, la situación cambia drásticamente para potenciales de Starobinsky generalizados, aproximados por V(φ)∝φ^k con k≥4. En estos escenarios, la asimetría bariónica observada puede obtenerse fácilmente. Un caso particular estudiado en detalle es el re-calentamiento de tipo radiación (w_φ=1/3, k=4), donde la masa efectiva cambiante del condensado del inflatón conduce a un apagado cinemático del canal φ → NN, alterando cualitativamente la dinámica de la leptogénesis.

Los autores incluyen un tratamiento detallado de los efectos de la fragmentación del condensado del inflatón. Curiosamente, la asimetría final de bariones depende principalmente de solo dos parámetros: el acoplamiento inflatón-RHN (y_φNN) y el parámetro de violación de CP (|ε|). Un hallazgo clave es que la asimetría final es en gran medida insensible a la masa del RHN, la temperatura de re-calentamiento y la tasa de desintegración del RHN. Aunque el estudio se centra en el re-calentamiento fermiónico, se demuestra que las características generales de estos resultados también se mantienen para el re-calentamiento bosónico a escalares.