Exploring new physics beyond the standard model
Standart modelin ötesindeki yeni fiziği keşfetmek
- Tez No: 849003
- Danışmanlar: PROF. DR. İSKENDER AKKURT
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Süleyman Demirel Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 55
Özet
Bu tezde incelenen çalışmada, standart modelin ötesinde yeni fizik, yani Scotogenic modelin, parametre uzayına uygulanan tüm kısıtlamalara saygı göstererek Evrenimizdeki karanlık maddenin gözlemlenen kalıntı yoğunluğunu açıklama olasılığını araştırıyoruz. Scotogenic model, hafif nötrino kütlesi üretimi için bir mekanizma sağlayabilen ve karanlık madde için aday sağlayabilen standart modelin en basit uzantılarından biridir. Scotogenic modeli 2006 yılında Ernest Ma tarafından tanıtıldı (Ma 2006). Model çerçevesinde üç tekli sağ elli Majorana fermiyonu N_1,2,3 tanıtılmıştır. Bu yeni fermiyonlar arasında en hafifi olan N_1'in karanlık madde adayı olduğu düşünülüyordu. N_1 N ̅_1'in yok edilmesi, iki standart model parçacıkla son durumlarla sonuçlanabilir. Spesifik olarak, bu son durumlar ℓ+ ℓ- ve ν ν'dur; burada ℓ yüklü bir leptonu temsil eder ve ν bir nötrinoyu belirtir. Bu son durumların kesitleri karanlık maddenin kalıntı yoğunluğuna katkıda bulunur. Ancak, μ → eγ sürecinden gelen güçlü kısıtlamaya saygı gösterirken karanlık maddenin kalıntı yoğunluğunun ölçülen değerini açıklamanın zor olduğu ortaya çıktı. Bu zorluğun üstesinden gelmek için alternatif bir senaryonun değerlendirilebileceğini belirtmek gerekir. Bu tezde dikkate alınan bu alternatif senaryoda, N_1 ve N_2'nin kütle olarak dejenere veya neredeyse dejenere olduğu ve dolayısıyla N_1 N ̅_2 ve N_2 N ̅_2 'nin ℓ+ ℓ-, νν 'ye yok olmasının da katkıda bulunacağı varsayılmaktadır. karanlık maddenin kalıntı yoğunluğu. Bu çalışmada, nötrino salınımları, karanlık madde doğrudan tespit deneyleri, μ → eγ sürecinin dallanma oranından sınırlanması ve karanlık maddenin kalıntı yoğunluğunun Planck ölçümü ile ilgili en son bulguların aşağıdaki parametreler üzerindeki etkisini analiz edeceğiz: Skotogenic model. Her bir kısıtın Scotogenic modelin parametre uzayı üzerindeki etkisini ve bu kısıtların birlikte uygulanmasının parametre uzayı üzerindeki etkisini göstereceğiz. 1 TeV'ye yakın Karanlık Madde kütleleri için uygulanan tüm kısıtlamalara saygı göstererek, Planck uydusu tarafından ölçülen değerinin 2σ aralığı dahilinde karanlık maddenin gözlenen kalıntı yoğunluğunu açıklamanın mümkün olduğunu göstereceğiz.
Özet (Çeviri)
In the study under investigation in this thesis, we explore the possibility of one of the new physics beyond standard model namely, the Scotogenic model to account for the observed relic density of dark matter in our Universe while respecting all imposed constraints on its parameter space. The Scotogenic model is one of the simplest extensions of the standard model that can provide a mechanism for light neutrino mass generation and can provide a candidate for dark matter. The Scotogenic model was introduced by Ernest Ma in 2006 (Ma 2006). Within framework of the model, three singlet right-handed Majorana fermions, N_1,2,3, are introduced. The lightest among these new fermions, N_1, was considered to be a candidate of dark matter. The annihilations of N_1 N ̅_1 can result in final states with two standard model particles. Specifically, these final states are ℓ+ ℓ- and ν ν where ℓ represents a charged lepton and ν denotes a neutrino. The cross sections of these final states contribute to the relic density of dark matter. However, it turns out that it is difficult to account for the measured value of the relic density of the Dark Matter while respecting the strong constraint from the process μ → eγ. It should be noted that an alternative scenario can be considered to overcome this difficulty. In this alternative scenario, which is taken into account in this thesis, one assumes that N_1 and N_2 are degenerate or nearly degenerate in mass and thus N_1 N ̅_2 and N_2 N ̅_2 annihilations into ℓ+ ℓ-, ν ν will contribute also to the relic density of dark matter. In this work, we will analyze the effect of the latest findings related to neutrino oscillations, dark matter direct detection experiments, the bound from branching ratio of the process μ → eγ and the Planck measurement of the relic density of dark matter on the parameters of the Scotogenic model. We will show the effect of each individual constraint on the parameter space of the Scotogenic model and the effect of imposing these constraints together on the parameter space. We will show that it is possible to account for the observed relic density of dark matter within 2σ range of its measured value by Planck satellite while respecting all the imposed constraints for Dark Matter masses close to 1 TeV.
Benzer Tezler
- Exploring new physics below and above the electroweak scale
Yeni fiziğin elektrozayıf ölçeğin altında ve üstünde araştırılması
ESRA AKYUMUK
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL TURAN
DR. ÖĞR. ÜYESİ DURMUŞ KARABACAK
- Search for new physics with razor kinematic variables at √s=13 TeV using Ultra Legacy samples
√s=13 TeV™ de Razor kinematik değişkenleri ve Ultra Legacy verisi ile yeni fizik araştırmaları
UFUK GÜNEY TOK
- Yük-parite simetrisi ihlalinin üst kuark kromo elektrik dipol momentlerinden yola çıkılarak yapay öğrenme teknikleriyle araştırılması
Investigating the violation of charge parity symmetry through top quark chromo electric dipole momements by using machine learning techniques
FATİH ILGIN
Doktora
Türkçe
2023
Fizik ve Fizik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BORA IŞILDAK
- Non-relativistic gravity in three-dimensions
Üç boyutta göreli olmayan kütleçekim teorileri
UTKU ZORBA
Doktora
İngilizce
2021
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NEŞE ÖZDEMİR
- Architectural lexicon on void: An interconnected reading approach
Boşluk üzerine mimarlık leksikonu: Bağlantısal bir okuma yaklaşımı
TÜRKAN OYA EKMEKCİ GERONYMAKİS
Doktora
İngilizce
2024
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE ŞENTÜRER