Geri Dön

Exploring new physics beyond the standard model

Standart modelin ötesindeki yeni fiziği keşfetmek

  1. Tez No: 849003
  2. Yazar: MOHAMMADSAIFADDEN SHAHER ISMAEL ISMAEL
  3. Danışmanlar: PROF. DR. İSKENDER AKKURT
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Süleyman Demirel Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. 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

  1. Exploring new physics below and above the electroweak scale

    Yeni fiziğin elektrozayıf ölçeğin altında ve üstünde araştırılması

    ESRA AKYUMUK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İSMAİL TURAN

    DR. ÖĞR. ÜYESİ DURMUŞ KARABACAK

  2. 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

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    MatematikÇukurova Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AYSEL KAYIŞ TOPAKSU

  3. 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

    Türkçe

    2023

    Fizik ve Fizik MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BORA IŞILDAK

  4. Non-relativistic gravity in three-dimensions

    Üç boyutta göreli olmayan kütleçekim teorileri

    UTKU ZORBA

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NEŞE ÖZDEMİR

  5. Architectural lexicon on void: An interconnected reading approach

    Boşluk üzerine mimarlık leksikonu: Bağlantısal bir okuma yaklaşımı

    TÜRKAN OYA EKMEKCİ GERONYMAKİS

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Mimarlıkİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mimarlık Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AYŞE ŞENTÜRER