In search of hidden sector through the mono-photon channel
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, FİZİK ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: ENFAL SARTAŞ
Danışman: İSMAİL TURAN
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Artan sayıda deneysel ve gözlemsel kanıt, Standart Model hesaplamalarının evrenin kütlesinin ve enerjisinin yalnızca %5'ini oluşturduğunu göstermektedir. Geri kalan ise, henüz gözlemlenmemiş olan karanlık madde ve karanlık enerjiden oluşmaktadır. İlk olarak Fritz Zwicky tarafından keşfedilen karanlık maddenin varlığı, Standart Model tarafından tahmin edilen kuvvetlerin herhangi biri altında neredeyse nötr olan gizli bir sektörün varlığını akla getirmektedir. Portal konsepti çerçevesinde, kendi ek karanlık ayar simetrisine sahip olan vektör portalı, gizli sektörü Standart Model sektörüyle birleştirmek için önerilen portallardan bir tanesidir. Ek ayar simetrisine sahip olmak, aynı zamanda fazladan bir ayar alanına, dolayısıyla bir ayar bozonuna sahip olmak anlamına gelmektedir. Bu tez kapsamında, bu ayar bozonunun yani karanlık fotonun izlerinin SM arka planından ayrıştırılması amaçlanmıştır. Tek-foton kanalı ile ilgili çalışmalar, hafif bir karanlık fotonun (MeV-GeV mertebesinde) bozunum ve üretim süreçlerini araştırmak için kurulan bir B-L modeli çerçevesinde yürütülmüş ve buna karşılık gelen sonuçlar elde edilmiştir. Öncelikle FeynRules programı yardımıyla B-L modelinin Lagranjiyeni oluşturulmuş ve bu nedenle modelin kütle matrisleri ve etkileşim köşeleri bu program aracılığıyla elde edilmiştir. Daha sonra üretim ve bozunum kanallarının incelenmesinde kullanılacak olan Madgraph paket programı için yine FeynRules programı kullanılarak bir model arayüzü oluşturulmuştur. Nötrinolara ek olarak, karanlık fotonun olası gizli bozunum kanallarından biri de karanlık madde çiftine giden bozunum kanalıdır. Bu nedenle, model yapısına bağlı olarak, tek-foton kanalının (foton + kayıp enerji) sinyalindeki kayıp enerjinin yalnızca SM parçacıklarını değil, aynı zamanda karanlık madde parçacıklarını da içermesi gerekir. Analizin son aşamasında SM parçacıkları ile karanlık madde arasında karanlık foton aracılığıyla var olan etkileşim de dikkate alınmıştır.