Büyük birleşim teorilerinden büyük hadron çarpıştırıcısına gluino çözümleri

Bu tezde, mevcut BHÇ ve karanlık madde deneylerinden gelen sonuçlar ışığında, CMSSM ve NUGM modelleri çerçevesinde gluino parçacığının kütlesi incelenmiştir. Mevcut ve yakın gelecekteki BHÇ deneylerinden gelen veriler pek umut verici olmasa da gluino parçacığının kütle skalası için, gluinonun bir stop kuarka ve üst kuarka gittiği kanal veya gluinonun üst kuark çifti ile birlikte LSP nötralinoya gittiği kanallar incelenmiştir. CMSSM çerçevesinde gluinonun bir stop kuarka ve üst kuarka gittiği kanal üzerinde inceleme yapıldığında gluino kütlesinin 2 TeV'den daha küçük olduğu durumlar %68 güvenilirlik oranıyla, gluino kütlesinin 1.9 TeV'den küçük olduğu aralık ise %95 güvenilirlik oranı ile dışarlanmıştır. Yapılan hesaplamalardaki %10'luk hata payı göz önüne alındığında elde edilen sonuçlar güncel deneysel verilerle örtüşmektedir. Gluino için stop kuark ve top kuarka gittiği süreç izinli olmadığında gluinonun top kuark çifti ile birlikte LSP nötralinoya gittiği süreç ele alınmıştır. CMSSM çerçevesinde gluinonun top kuark çifti ile LSP nötralinoya bozunma süreci için gluino kütlesinin 1.5 TeV'den daha küçük olduğu durumlar %68 güvenilirlik oranıyla, gluino kütlesinin 1.4 TeV'den küçük olduğu aralık ise %95 güvenilirlik oranı ile dışarlanmıştır. Karanlık madde analizleri de çalışmanın içerisine eklendiğinde gluino için en küçük kütle değeri 3.2 TeV olmaktadır. Bu kütle değeri güncel çarpıştırıcıların erişebileceği enerji skalasının üzerindedir. Aynı işlemler NUGM çerçevesinde yapıldığında 14 TeV kütle merkezi enerjisinde gluino kütlesi için 2.1 TeV'in altı dışarlanmıştır. Ayrıca kütle merkezi enerjisinin 27 TeV değerine kadar yükseltilmesi gluinonun bir stop kuark ve bir üst kuarka gittiği kanal için, gluinonun kütlesinin 3 TeV'e kadar test edilebileceği gösterilmiştir. NUGM içerisinde karanlık madde deneylerindeki veriler çok kısıtlayıcı olmayıp gluino kütlesinin 1 TeV'den büyük olmasına izin verir. 3000 fb^-1 luminosite değerine sahip 100 TeV kütle merkezi enerjili FCC çarpştırıcısı gluinoyu 9 TeV'e kadar test edebilir.