Electroweak phase transition in the early universe


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Marmara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: SİNAN GÜYER

Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Mithat Kaya

Özet:

ERKEN EVRENDE ELEKTRO-ZAYIF FAZ GEC¸ IS¸LER ˙ I˙

Bu çalışmada, SU(2) Higgs 3D Etkin Alan Teorisi’nin (Effective Field Theory - EFT) kapsamlı kafes Monte-Carlo simulasyonlarını ve süreklilik ekstrapolasyon-larını sunmaktadır. İncelenen model, Standart Model’in elektrozayıf sektorünün yüksek sıcaklık termodinamiğinin yanı sıra çeşitli Standart Model Ötesi (Beyond Standard Model - BSM) uzantılarını da tanımlamaktadır. Odak noktası, kütle çekim dalgası deneyleri ve elektrozayıf baryogenez ile ilgili olan EFT’de birinci dereceden faz geçişlerinin olduğu parametre uzayı bölgesidir. 

Bu çalışmanın sonuçları önceki çalışmaların ötesine geçmekte ve elektrozayıf sektörün uzantılarında birinci dereceden faz geçişlerinin özelliklerini nicel olarak belirlemek için değerli bir kaynak sağlamaktadır. Verilen bir 4D model için 3D EFT’nin etkin çiftelenimlerini hesaplayarak, 4D modelin perturbatif olmayan termodinamiği  kolayca elde edilebilir. Ek olarak, sonuçlar plazmadaki ses dalgaları tarafından uretilen yerçekimi dalga spektrumunun tahmin edilmesini sağlar. 

Bu bulgular, O(gT) veya daha yüksek kütleli yeni serbestlik derecelerinin birinci  dereceden Higgs simetri kırıma geçişine neden olduğu BSM senaryolarına uygulanabilir. Daha hafif BSM serbestlik derecelerini veya geçişe doğrudan katılımı içeren senaryolar için, diğer 3D EFT’lerde farklı orgu Monte-Carlo simülasyonları gereklidir.


Higgs modelinin SU(2) parametre uzayı araştırması, kritik kütle ve atlama gibi anahtar termodinamik niceliklerin fonksiyonel formları hakkında bilgi sağlar.