Minimal Olmayan Higgs Enflasyonu

Abstract

Standart Modeldeki Higgs alanı eger kütle-çekim ile minimal olmayan etkile¸sime giriyorsa erken evrenin enflasyonlu bir ¸sekilde genislemesine neden olur. Bu modelin ortaya attıgı tahminler Kozmik Mikrodalga Fon Isıması(CMB) ile gözlemlenen parametreler ile iyi bir uyum saglamakta ve Büyük Hadron Çarpı¸stırıcısının (LHC) bize verdigi kütle degerlerini kullanmaktadır. Bunu yaparken yeni bir parçacıga ihtiyaç duymadan sadece kütle-çekim ile minimal olmayan etkile¸sime giren Higgs skalar alanını kullanması yeterlidir. Burada islemlerimizi daha kolay ve hızlı yapabilmek için Jordan çerçevesinden, Einstein çerçevesine konformal bir dönüsüm yaptım. Bu konformal dönüsümün sonucunda da yeni bir potansiyel tanımladım. Bu tanımladıgım potansiyel sadece Higgs alanlarının bir fonksiyonu olmaktadır. Bu alanın ortaya çıkardıgı yeni sonuçlara göre çok büyük ve çok küçük limitlerde Higgs alanlarının davranıslarını inceledim. Ortaya çıkan sonuçlara göre minimal olmayan etkilesim sabiti eger 1’den çok küçük bir deger alıyorsa Higgs alanı yeni tanımladıgımız potansiyel ile aynı sekilde davranıyor. Eger minimal olmayan etkilesim sabiti 1’den çok büyük bir deger alıyorsa Higgs alanı ile tanımladıgımız yeni potansiyel arasında üstel bir iliski olusmakta ve bu sayede spectral indeks ve tensör pertürbasyan oranlarını yeniden hesaplayabiliyoruz. Bu sayede buldugumuz yeni tensör pertürbasyon oranı ve spectral indeks degerleri CMB’nin bize verdigi degerler ile örtüsüyor. Bu tez çalısmamda Higgs Enflasyonu modelini tekrar gözden geçirdim ve onun tahminlerini yeni veriler ile karsılastırarak tutarlılıgını test ettim.

The current results from the Large Hadron Collider (LHC) completed the particle zoo of the Standard Model (SM) of particle physics by the discovery of a Higgs boson, while at the same time showing no signs of any beyond the SM physics. The first results from the Planck satellite further confirm the inflationary scenario for the early Universe and favour a simple inflationary scenario with only one slow rolling scalar field. The question remains, whether it is needed to add more particle states to the SM to make the inflation possible, or can it be explained with the already present ones? The fact that our universe is almost flat, homogeneous and isotropic is often considered as a strong indication that the Standard Model (SM) of elementary particles is not complete. Indeed, these puzzles,together with the problem of generation of (almost) scale invariant spectrum of perturbations, necessary for structure formation, are most elegantly solved by inflation [1–3]. The majority of present models of inflation require an introduction of an additional scalar—the inflaton. This hypothetical particle may appear in a natural or not so natural way in different extensions of the SM, involving Grand Unified Theories (GUTs), supersymmetry, string theory, extra dimensions, etc. Inflaton properties are constrained by the observations of fluctuations of the Cosmic Microwave Background (CMB) and the matter distribution in the universe.