Las masas no nulas de los neutrinos, observadas a través de las oscilaciones de neutrinos, se erigen como la única confirmación experimental directa de la física de partículas más allá del Modelo Estándar (ME). El mecanismo subyacente responsable de la generación de las masas de neutrinos sigue siendo desconocido. Se han propuesto varios modelos para explicar su origen, siendo el seesaw tipo-I uno de los más destacados debido a su simplicidad y minimalidad. Este extiende el ME con al menos dos fermiones singletes de Majorana, que pueden dar cuenta de la masa observada de neutrinos y el patrón de mezcla, y también pueden tener una conexión intrínseca con la asimetría bariónica observada en nuestro Universo. En la tesis se han investigado dos aspectos específicos de los neutrinos en cosmología: i) las restricciones impuestas por la cosmología en las interacciones de neutrinos más allá del ME y ii) la generación de la asimetría bariónica y su posibilidad de comprobación dentro del marco del seesaw tipo-I de baja escala.

The non-zero neutrino masses, observed through neutrino oscillations, stand as the only direct experimental confirmation of particle physics beyond the Standard Model (BSM). The underlying mechanism responsible for generating neutrino masses remains unknown. Various models have been proposed to explain their origin, with the type-I seesaw being one of the most prominent due to its minimality and simplicity. It extends the Standard Model (SM) with at least two Majorana singlet fermions, which can account for the observed neutrino mass and mixing pattern and can also have an intrinsic connection to the observed baryon asymmetry of our Universe. In the thesis two specific aspects of neutrinos in cosmology have been investigated: i) constraints imposed by cosmology on BSM neutrino interactions and ii) the generation of the baryon asymmetry, and its potential testability, within the framework of the low-scale type-I seesaw.