Family non-universal U(1)` model

Abstract

Bu tez çalışması aileye bağımlı U(1)? modelinin gelecek nesil parçacıkçarpıştırıcılarında dilepton sinyallerinin incelenmesi olarak hazırlanmıştır. İlk olarakkısaca Parçacık Fiziinde Standard Model ve Süpersimetri'yi anlattık ve MinimalSüpersimetrik Standard Model (MSSM)'in temel kavramlarından bahsettik ve ek simetrigrupları ile MSSM'i genişletmenin gerekliliğini anlattık. Sonra varolan çeşitli U(1)? modelleriniinceledik ve son olarak şimdiki ve gelecek nesil parçacık çarpıştırıcılarında aileyebağımlılığın etkilerini ve sonuçlarını tartıştık.MSSM'in bir handikapı olan ? sorununu çözmek için MSSM'i ek bir Abelianayar faktörü ile genişleten süpersimetrik modeller MSSM'in öngördüğü ayar kuplajlarınınbirleşimini bozan anomaliler gibi başka bir sorunla karşılaşırlar. Bu anomaliler, ? sorununungerektirdiği minimal madde içeriğinin uygun kuantum numaralarına sahip egzotikmadde türleri ile genişletimesiyle ortadan kaldırılabilirler. Son zamanlarda, aileye bağımlıU(1)' yüklerinin ve holomorfik olmayan yumuşak kırıcı termilerin tanımlanması ile veegzotik parçacıklara gerek olmadanda bu anomalilerin ortadan kalktığı gösterilmiştir(Demir, et al. 2007).Aileye bağımlı anomalisiz U(1)' modelinin gelecek nesil çarpıştırıcılarda dileptonüretimini analiz ederek çarpıştırıcı sinyallerini inceledik. Ve hem LHC'de hemde NLC'debasitçe elektron, moun ve tau leptonların dilepton üretim sayılarının karşılaştırılmasıylaZ' bozonunun varlığı (yada yokluğu) hakkında bilgi edinebileceğimizi gösterdik(Hayreter 2007).

This thesis work is devoted to an analysis of dilepton signatures of family nonuniversalU(1)? model. We first provide a brief overview of Standard Model of particlephysics and Supersymmetry then we give an introduction to basic concepts of MinimalSupersymmetric StandardModel (MSSM) and necessities to extend theMSSMwith additionalsymmetry groups. Later we review various existing U(1)? models, then we discussthe effects and results of family non-universality in current and future colliders.The supersymmetric models extending theMSSMby an additional Abelian gaugefactor U(1)? in order to solve the ? problem do generically suffer from anomalies disruptingthe gauge coupling unification found in the MSSM. The anomalies are absent if theminimal matter content necessitated by the ? problem is augmented with exotic matterspecies having appropriate quantum numbers. Recently, it has been shown that anomalycancellation can also be accomplished by introducing family non-universal U(1)? chargesand non-holomorphic soft-breaking terms (Demir, et al. 2005) and keeping the mattercontent minimal without exotic particles.We discuss collider signatures of anomaly-free family non-universal U(1)? modelby analyzing dilepton production in future colliders. We notice that, both at LHC andNLC, one can establish existance (or absence) of such a Z? boson by simply comparingthe number of dilepton production events for electron, muon and tau lepton (Hayreter2007).