Physics / Fizik
Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11147/6
Browse
15 results
Search Results
Research Project Büyük hadron çarpıştırıcısında kara madde parçacığının aranması(TÜBİTAK - Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu, 2007) Demir, Durmuş Ali; Cankoçak, KeremÇeşitli astrofizik ve kozmolojik gözlemler evreni oluşturan toplam madde miktarının yaklaşık ¼ ünün kara madde tabir edilen ışık saçmayan, ağır ve uzun ömürlü parçaçıklardan oluştuğunu göstermektedir. Ancak parçacık fiziğinin deneylerle mükemmel uyum gösteren standart modeli böyle bir yapıyı öngörmemekte, böyle bir yapıya yol açabilecek herhangi bir parçaçığa da sahip bulunmamaktadır. Bu bağlamda, bu tür bir yapıyı oluşturabilmek için ve diğer bir takım kavramsal sebeplerden dolayı, standart modelin genişletilmesi gerekmektedir. Yaygın olarak bilinen iki genişletme, ek uzayzaman boyutları ve süpersimetrik modeller, bu proje çalışmasının ana konularıdir. Her iki alanda da çeşitli çalışmalar yapılmış, kara madde adayının özellikleri belirlenmiş, yeni modeller oluşturulmuş ve kara madde parçaciğinin yaklaşmakta olan Büyük Hadron Çarpıştırıcısı deneylerinde gözlemlenme koşulları analiz edilmiştir.Research Project Süpernova patlamaları ve pulsar dönmeleri için yeni bir mekanizma önerilmesi(2012) Demir, Durmuş Ali; Gençoğlu, Gülizar; Tosun, OnurSüpernova patlamaları 8 ila 25 Güneş kütlesi büyüklüğündeki yıldızların evrimlerinin son aşaması olup baskın olarak sol-el nötrinolar yayarlar ve kalıt yıldız olarak da 1012 G’luk manyetik alanı haiz, teğet dönme hızı 1600 km/sn değerlerine kadar çıkabilen pulsarları bırakırlar. Yıldız içindeki yoğunluk yüksek olup nükleer yoğunluk ( 1014 g/cm3 ) civarındadır. Süpernova patlamaları hakkında yapılagelen kuramsal ve gözlemsel çalışmalar iki temel soruyu ortaya çıkartmıştır: a. Yıldızın içi sol-el nötrinoların yayılmasına izin vermeyecek kadar yoğun olduğuna ve de şok dalgalarının oluşturduğu dışa doğru basınç yetersiz kaldığına göre süpernova patlamaları nasıl mümkün olabilmektedir? b. Patlamanın kalıtı olarak ortaya çıkan pulsarlar böylesine yüksek dönme hızlarına nasıl ulaşabilmektedir?Research Project Parçacık Hızlandırıcılarında Higgs İnce Ayarının İzlerinin Sürülmesi(2017) Demir, Durmuş AliBüyük Hadron Çarpıştırıcısı'nda (LHC) Higgs bozonunun keşfiyle birlikte SM'in parçacık spektrumu tamanlanmış ve bütün etkileşme biçimleri deneysel olarak doğrulanmış oldu. SM şimdiye dek bütün deneysel sınırlamalarla mükemmel bir uyum göstermiştir. Bununla birlikte doğallık problemi ve de spektrumunda karanlık madde adayı bir parçacığın bulunmaması gibi temel bazı nedenler yüzünden SM'in eksik olduğu düşünülmektedir. Bunların yanında, Higgs bozonu bulunurken başka herhangi bir parçacığın bulunmaması durumu daha da karmaşık hale getirmektedir. Bunun nedeni, doğallık ve karanlık madde problemlerini çözmemize imkan veren süpersimetri, ek boyutlar ve kompositlik gibi yapıların artık doğa ile uyumlu olmadıklarının ortaya çıkmış olmasıdır. Hal böyle iken gerçekleştirilmesi zorunlu olan şey SM'in doğallık, karanlık madde ve diğer problemlerini yeni parçacıklar olmaksızın çözmektir. İşbu TÜBİTAK 1001 projesinde SM'in problemlerine getirilen ana yaklaşım şu sekildedir: Çekim kuvveti, ki kuantumlanamadığı için SM'e dahil edilememektedir, UV ölçeğe hassas kuantum katkılarının bir sonucu olarak ortaya çıkabilir. Bu indüklenme ayar bozonlarının UVölçek mertebesindeki kütlelerini ortadan kaldıracak şekilde (yani ayar simetrilerini restore edecek şekilde) ortaya çıkabilmektedir (Bkz. Bölüm 6). Bu simetri restorasyon etkisi (Bkz. Bölüm 5) getirilen yaklaşımın Sakharov?un indüklenmiş çekim kuvveti ile temel farkı oluşturmaktadır. SM'in anılan problemlerini bu doğallaştırma yöntemi ile çözmek diğer problemleri çalışmaya uygun bir yapı sunmaktadır. Gerek bu kütleçekimsel doğallaştırma gerekse ince ayara izin vererek SM'i stabilize etmek işbu proje çalışmasının özünü oluşturmaktadır. Projenin geri kalan yapılanması şu şekildedir: - Higgs bozon kütlesine gelen UV-ölçeğindeki katkıları bir Stueckelberg skaleri yoluyla sıfırlamak (en azından 1 halka düzeyinde). Bu çalışmada ince ayar vardır. Model doğal değildir ama minimaldir. Bu modeli hızlandırıcılarda yoklamak için uygun süreçler mevcuttur. (Bkz. Bölüm 2) - SM spektrumu içinde gizlenmiş bir spin-3/2 alanı (kendini yalnızca dolaylı olarak gösteren) yoluyla karanlık maddeyi modellemek ve bu alanın yol açtığı UV-ölçeğindeki katkıları Bölüm 6'daki gibi kütleçekimsel olarak stabilize etmek ve de kozmik Higgs enflasyonunu gerçellemek. Bu spin-3/2 alanı planlanmakta olan lepton çarpıştırıcılarında önemli sinyaller verebilmektedir. (Bkz. Bölüm 3) - SM içinde önem atfedilmemiş bazı kanallar (tipik olarak nötrino ve Higgs bozon içeren) LHC deneylerinde yoklanabilir. Bu kanallar gizlenmiş spin-3/2 alan nedeniyle ortaya çıkarlar ve bunları yoklamak için gereken şey yüksek-boyutlu operatörler düzeyinde ortaya çıkan foton etkileşmelerini göz önüne alarak foton yayılım süreçlerini incelemektir. Proje kapsamında yetiştirilememiştir ancak kozmik ortamda kalıt fotonlarla nötrinoların etkileşmeleri de bu türdendir. (Bkz. Bölüm 4). - Bölüm 6?daki gravitasyonel doğallaştırma çabası sırasında farkedilir ki mevcut mekanizmayı gerçellemenin en iyi yollarından biri afin uzayındaki çekim kuramını esas alarak genel rölativiteye inmektir. Bu gözleme ilişkin olarak gösterilebilir ki afin uzayında kozmik enflasyon doğal olarak ilerler ve de Jordan-Einstein ikilemi gibi genel rölativite durumunu anlamsız kılan problemler de ortadan kalkar (Bkz. Bölüm 7) LHC ve lepton çarpıştırıcılarına özgü çarpışma süreçlerini incelerken ağaç ve etkin modeller seviyelerindeki hesaplamalar için CalcHEP paketi, halka mertebesindeki hesaplarda FeynArts, FormCalc ve LoopTools paketleri kullanılmıştır. Bu projede SM'in doğallık ve karanlık madde problemleri incelenmiş ve önerilen yaklaşımların olası çarpıştırıcı sinyalleri ayrıntılı olarak incelenmiştir.Conference Object Stress-Energy Connection: Degravitating the Vacuum Energy(World Scientific Publishing Co. Pte Ltd, 2013) Demir, Durmuş AliThis talk summarizes recent studies on the gravitational properties of vacuum energy in a non-Riemannian geometry formed by the stress-energy tensor of vacuum, matter and radiation. Postulating that the gravitational effects of matter and radiation can be formulated by an appropriate modification of the spacetime connection, we obtain varied geometro-dynamical equations which properly comprise the usual gravitational field equations with, however, Planck-suppressed, non-local, higher-dimensional additional terms. The prime novelty brought about by the formalism is that, the vacuum energy does act not as the cosmological constant but as the source of the gravitational constant. The formalism thus deafens the cosmological constant problem by channeling vacuum energy to gravitational constant. Nevertheless, quantum gravitational effects, if any, restore the problem via the graviton and graviton-matter loops, and the mechanism proposed here falls short of taming such contributions to cosmological constant.Article Citation - WoS: 16Citation - Scopus: 16Stop on Top: Susy Parameter Regions and Fine-Tuning Constraints(American Physical Society, 2014) Demir, Durmuş Ali; Ün, Cem SalihWe analyze minimal supersymmetric models in order to determine in what parameter regions with what amount of fine-tuning they are capable of accommodating the LHC-allowed top-stop degeneracy window. The stops must be light enough to enable Higgs naturalness yet heavy enough to induce a 125 GeV Higgs boson mass. These two constraints imply a large mass splitting. By an elaborate scan of the parameter space, we show that the stop-on-top scenario requires at least ΔCMSSM≃O(104) fine-tuning in the constrained minimal supersymmetric Standard Model (CMSSM). By relaxing the CMSSM parameter space with nonuniversal Higgs masses, we find that ΔNUHM1≃O(104). The CMSSM with a gravitino lightest supersymmetric particle works slightly better than the nonuniversal Higgs mass model. Compared to all these, the CMSSM with μ<0 and nonuniversal gauginos yields a much smaller fine-tuning Δμ,g≃O(100). Our results show that the gaugino sector can pave the road toward a more natural stop-on-top scenario.Article Citation - WoS: 24Citation - Scopus: 25Sneutrino Dark Matter: Symmetry Protection and Cosmic Ray Anomalies(American Physical Society, 2010) Demir, Durmuş Ali; Everett, Lisa L.; Frank, Mariana; Selbuz, Levent; Turan, İsmailWe present an R-parity conserving model of sneutrino dark matter within a Higgsphilic U(1)′ extension of the minimal supersymmetric standard model. In this theory, the μ parameter and light Dirac neutrino masses are generated naturally upon the breaking of the U(1)′ gauge symmetry. One of the right-handed sneutrinos is the lightest supersymmetric particle. The leptonic and hadronic decays of another sneutrino, taken to be the next-to-lightest superpartner, allow for a natural fit to the recent results reported by the PAMELA experiment. We perform a detailed calculation of the dark matter relic density in this scenario, and show that the model is consistent with the ATIC and Fermi LAT experiments. © 2010 The American Physical Society.Article Citation - WoS: 9Citation - Scopus: 10Doubly Charged Higgsinos at the Tevatron(American Physical Society, 2009) Demir, Durmuş Ali; Frank, Mariana; Ghosh, Dilip Kumar; Huitu, Katri; Rai, Santosh Kumar; Turan, İsmailSeveral supersymmetric models with extended gauge structures, motivated by either grand unification or by neutrino mass generation, predict light doubly charged Higgsinos. In this work we study the signals of doubly charged Higgsinos at the Tevatron in both pair- and single-production modes, and show that it is possible, especially from the events containing same-sign same-flavor isolated leptons, to disentangle the effects of doubly charged Higgsinos in the Tevatron data.Article Citation - WoS: 7Citation - Scopus: 8Search for Gauge Extensions of the Mssm at the Lhc(American Physical Society, 2009) Ahmed, Ali; Demir, Durmuş Ali; Frank, Mariana; Turan, İsmailThe extensions of the minimal supersymmetric model (MSSM), driving mainly from the need to solve the μ problem, involve novel matter species and gauge groups. These extended MSSM models can be searched for at the LHC via the effects of the gauge and Higgs bosons or their fermionic partners. Traditionally, the focus has been on the study of the extra forces induced by the new gauge and Higgs bosons present in such models. An alternative way of studying such effects is through the superpartners of matter species and the gauge forces. We thus consider a U(1)′ gauge extension of the MSSM, and perform an extensive study of the signatures of the model through the production and decays of the scalar quarks and gluino, which are expected to be produced copiously at the LHC. After a detailed study of the distinctive features of such models with regard to the signatures at the LHC, we carry out a detailed Monte-Carlo analysis of the signals from the process pp→nleptons+mjets+E T, and compare the resulting distributions with those predicted by the MSSM. Our results show that the searches for the extra gauge interactions in the supersymmetric framework can proceed not only through the forces mediated by the gauge and Higgs bosons but also through the superpartner forces mediated by the gauge and Higgs fermions. Analysis of the events induced by the squark/gluino decays presented here is complementary to the direct Z′ searches at the LHC.Conference Object Introduction To Higgs Sector: Theory and Phenomenology(Springer Verlag, 2008) Demir, Durmuş AliThis review is based on lectures delivered at International Summer School on High Energy Physics, in Akyaka, Mugla, Turkey, September 2006. The goal of the review is to introduce junior graduate students, having a some knowledge of field theory, to the problem of mass generation and its physical consequences. The review starts with the statements and a toy model of mass generation in Sect. 2. In Sect. 3 a model of weak interactions is constructed and its predictions are compared with experimental results obtained so far. Given in Sect. 4 is search strategies for Higgs boson, the only remnant of the mechanism that gives mass to matter, by referring to model predictions and experimental facilities. Finally, in Sect. 5, given are a summary of results plus reasons for and expectations from models which rehabilitate the minimal model constructed in Sect. 3.Article Citation - WoS: 18Citation - Scopus: 18Squark Pair Production in the Mssm With Explicit Cp Violation(American Physical Society, 2007) Alan, Ahmet T.; Cankoçak, Kerem; Demir, Durmuş AliWe analyze effects of the CP-odd soft phases in the MSSM on the pair productions of colored superpartners in pp collisions at the LHC energies. We find that, among all pair-production processes, those of the scalar quarks in the first and second generations are particularly sensitive to the CP-odd phases, more precisely, to the phases of the gluinos and neutralinos. We compute pair-production cross sections, classify various production modes according to their dependencies on the gluino and neutralino phases, perform a detailed numerical analysis to determine individual as well as total cross sections, and give a detailed discussion of 2. electric dipole moment (EDM) bounds. We find that pair productions of first and second generation squarks serve as a viable probe of the CP violation sources in the gaugino sector of the theory even if experiments cannot determine chirality, flavor and electric charge of the squarks produced.