LHC CMS Deneyinde Run II ve Ötesi Verileriyle Standart Model Hassaslık Ölçümleri, Standart Model Ötesi Fizik ve Süpersimetri (SUSY) Araştırmaları


Ertekin Bolelli Ş., Zeyrek M. T. (Yürütücü)

Diğer Resmi Kurumlarca Desteklenen Proje, 2018 - 2021

  • Proje Türü: Diğer Resmi Kurumlarca Desteklenen Proje
  • Başlama Tarihi: Şubat 2018
  • Bitiş Tarihi: Şubat 2021

Proje Özeti

LHC’nin 2013 yılında ilk çalışma fazının tamamlanması ve bu çalışmaların sonunda 125 GeV kütleli Higgs bozonunun gözlemlenmesi parçacık fiziğinde Standart Model deneysel hata sınırları içinde doğrulanmıştır. Ancak modelin TeV skalasının çok daha üzerindeki geçerliliği hala tartışılmaktadır ve doğada Standart Modelin temelinde yeni bir simetrinin bulunabileceği ve bunun da yeni fiziği işaret edebileceği konusunda çalışmalar sürmektedir. İlk güncelleme dönemini takiben makinada ve deneylerde yapılan geliştirme çalışmalarıyla, hem kütle merkezi enerjisinin 13 TeV’e hem de lüminosite değerlerinin tasarım değerlerine ulaşıldığı ikinci veri alımı 2015 yılının ortalarında başlamıştır. 2019 yılına kadar süreceği bu dönemde toplanacağı planlanan yaklaşık 100 fb-1 veri ile, Standart Model daha yüksek bir hassasiyet ile kontrol edilebilecektir.

CMS deneyinde 2015 yılından bu yana sürdürülen ikinci veri alma dönemindeki çalışmalara ortak olan grubumuz, özellikle Standart Modelin iki ağır parçacığı Z ve top kuark ölçümleri ile ilgi öncü çalışmalar yapmaktadır. Bu proje çerçevesinde bu çalışmalar Z+jet ölçümleri ile yapılacak ‘Underlying Event’, charm kuark çifti ve g+jet üretimi ile oranlanacak tesir kesit ölçümleri ile sürdürülecektir. Bu çalışmalar CMS deneyinde ilk çalışmalar olacak ve hassas Standart Model ölçümleri arasında hem deneysel hem de kuramsal çalışmalar için önemli bir alt yapı oluşturacaktır. Benzer şekilde top kuark çiftlerinin üretiminde yük-parite simetrisinin ihlal edildiği sinyallerin araştırılacağı ölçüm ve analizler Standart Modelin temel problemlerinden birinin çözümünü aydınlatacak nitelikte bir çalışma olacaktır.  Standart Model üstü fiziğe en güçlü adaylardan olan Süpersimetri (SUSY) araştırmaları da projemizin kapsamında olacaktır. Bu çalışmalarda CMS verisinde yeni ve özel analiz metodlarıyla süpersimetrik parçacıklar araştırılacak ve modelin geçerliliğinin doğrulanması kontrol edilecektir. Bu metodlar, ‘razor boost’ ve derin öğrenim metodları olacaktır. Bu metodların geliştirilmesi ve uygulanması projemizin önemli bir kısmını oluşturacaktır. Ayrıca, projede klasik kuark modeli ile açıklanamayan egzotik hadron yapılarının araştırılması fenemenolojik ve deneysel olarak sürdürülecektir. Bu proje kapsamında CMS detektörünün 2019’a kadar sürecek veri alımı dönemi için Hadronik Kalorimetre 1. Seviye Tetikleme Simülasyonu geliştirilmesi ve merkezi nöbet görevleri de yerine getirilecektir.