- ỨNG CỬ VIÊN VẬT CHẤT TỐI TRONG MÔ HÌNH PHÁ VỠ SIÊU ĐỐI XỨNG. - Tương tác yếu. - Tương tác mạnh. - Tương tác hấp dẫn. - Tương tác Yukawa. - Chương 4 - ỨNG CỬ VIÊN VẬT CHẤT TỐI TRONG MÔ HÌNH PHÁ VỠ SIÊU ĐỐI XỨNG. - Vật chất tối. - Vật chất tối baryon và nonbaryonic. - Các bằng chứng quan sát được chứng minh tồn tại vật chất tối. - Phân loại vật chất tối. - Phổ khối lượng và ứng cử viên vật chất tối. - Hình 4.1: Hình ảnh phân bố năng lượng và vật chất. - Trong bối cảnh này, chúng tôi quan tâm nghiên cứu những mô hình vật lý hạt cơ bản có thể tiên đoán sự tồn tại của vật chất tối và lựa chọn đề tài nghiên cứu là: “Ứng cử viên vật chất tối trong mô hình phá vỡ siêu đối xứng”. - Bản luận văn có ý nghĩa khoa học là nâng cao hiểu biết về vật lý hạt cơ bản và ứng cử viên vật chất tối. - 1.2.2: Tương tác yếu. - 1.2.4: Tương tác hấp dẫn.. - 2.2.6: Tương tác Yukawa.. - Chương 4 trình bày cụ thể về ứng cử viên cho vật chất tối trong mô hình phá vỡ siêu đối xứng. - Phần 4.1: trình bày vật chất tối. - 4.1.1: Khái niệm vật chất tối.. - 4.1.2: Vật chất tối baryon và nonbaryonic. - 4.1.3: Các bằng chứng quan sát được chứng minh sự tồn tại vật chất tối. - 4.1.4: Phân loại vật chất dựa vào độ dài suy giảm vận tốc của chúng so với kích thước đặc trưng của một thiên hà nguyên thủy. - 4.3.2: Phổ khối lượng và ứng cử viên vật chất tối. - Từ các thông số trong bảng khối lượng các hạt siêu đồng hành trong mô hình MSSM ràng buộc ta biện luận rút ra được ứng cử viên phù hợp với vật chất tối.. - Khối lượng (MeV/c 2. - Trong vật lý học, lực hấp dẫn là lực hút giữa mọi vật chất. - khối lượng bằng 0. - z ± và các trường vật chất e, u, d có khối lượng. - Chính điều này tạo ấn tượng là Mô hình chuẩn còn xa mới trở thành một lý thuyết về nền tảng của thế giới vật chất. - Hạt này có vai trò rất lớn trong cấu trúc của vật chất tối.. - với trường vật chất như sau:. - tương tác với H. - Số hạng động năng của trường vật chất cũng như tương tác chuẩn trong Lagrangian của mô hình chuẩn sau khi siêu đối xứng hóa sẽ được chứa trong thế Kahler. - của mô hình chuẩn. - Trong chương này, chúng tôi trình bày một số vấn đề về vật chất tối, mô hình MSSM ràng buộc và phổ khối lượng của các hạt siêu đồng hành. - Đồng thời, chúng tôi phân tích phổ khối lượng thu được để tìm ứng của viên vật chất tối trong mô hình này.. - Vật chất tối 4.1.1. - Vật chất tối là một loại vật chất giả thuyết trong thiên văn học và vũ trụ học để giải thích cho hiệu ứng hấp dẫn như là kết quả của khối lượng không nhìn thấy được. - Do đó vật chất tối được đánh giá đóng góp tới 84,5 % của toàn bộ vũ trụ. - Trong khi đó năng lượng tối và vật chất tối đóng góp tới 95,1% tổng năng lượng của vũ trụ.. - hiện của loại vật chất này khi đo vận tốc của các thiên hà trong quần thể thiên hà Coma.. - Vật chất tối cấu tạo từ vật chất baryon và vật chất không có nguồn gốc baryon. - Nó cũng không thể tương tác với vật chất thông thường thông qua lực điện từ. - Đặc biệt các hạt của vật chất tối không mang điện.. - Các ứng cử viên cho vật chất tối không có nguồn gốc baryon là các hạt giả định như axion hoặc hạt siêu đối xứng. - Neutrino chỉ có thể chiếm một phần nhỏ của vật chất tối bởi vì những giới hạn từ cấu trúc quy mô lớn của vũ trụ và những thiên hà có độ dịch chuyển đỏ cao. - Vật chất tối không có nguồn gốc baryon được phân loại theo khối lượng của hạt giả định và theo sự phân tán vận tốc đặc trưng của những hạt này (vì nhiều hạt càng lớn di chuyển càng chậm). - Có ba giả thuyết nổi bật về vật chất tối không có nguồn gốc baryon được gọi là vật chất tối lạnh (cold dark matter-CDM), vật chất tối ấm áp (warm dark matter-WDM) và vật chất tối nóng (hot dark matter- HDM). - Các mô hình được thảo luận rộng rãi nhất cho thấy vật chất tối không có nguồn gốc baryon được dựa trên các giả thuyết vật chất tối lạnh và các hạt tương ứng. - Vật chất tối nóng có thể bao gồm. - ỉ ự hiện diện của vật chất ời tiên phong trong lĩnh đang nghiên cứu chuyển động ằng khối lượng trong đĩa ợc nhìn thấy. - Nhiều bằng chứng về vật chất tối thu được từ việc nghiên cứu chuyển động của các thiên hà. - Vật chất tối có th thiên hà có dạng gần nh a. - Vật chất tối có th thiên hà có dạng gần nh. - ứng về vật chất tối được tìm thấy trong chính nh ộ ực học Newton, chúng ta kỳ vọng vận tốc củ. - a thiên hà. - Nếu như giả sử có một lượng lớn khối lượng của thiên hà có nguồn gốc từ vật chất tối thì chúng ta có thể giải thích được đường phân bố vận tốc nói trên.. - Cụm thiên hà đặc biệt quan trọng cho các nghiên cứu vật chất tối vì khối lượng của chúng có thể được ước tính trong ba cách độc lập:. - Những quan sát này thường cho thấy vật chất tối baryon chiếm khoảng 12-15 phần trăm tổng khối lượng. - Các cụm thiên hà Abell 2029 bao gồm hàng ngàn thiên hà được bao bọc trong một đám mây khí nóng và một lượng vật chất tối tương đương 10 14 lần khối lượng Mặt Trời. - Các vận tốc quỹ đạo đo được của các thiên hà trong cụm thiên hà đã được tìm thấy là phù hợp với các quan sát vật chất tối.. - Một công cụ quan trọng khác để quan sát vật chất tối trong tương lai là thấu kính hấp dẫn. - Trong hàng chục thí nghiệm đã được thực hiện, tỷ lệ lớn giữa khối lượng và ánh sáng thu được tương ứng với các phép đo động lực học vật chất tối của các cụm thiên hà.. - Mặc dù đôi khi xuất hiện tỷ lệ khối lượng- ánh sáng thấp hơn nhưng phép đo thiên hà hình elip vẫn cho thấy nội dung vật chất tối tương đối cao. - Có những nơi vật chất tối có vẻ là một thành phần nhỏ hoặc không có mặt.. - Quần tinh cầu cho thấy ít bằng chứng chúng có chứa vật chất tối, mặc dù quỹ đạo của chúng khi tương tác với thiên hà cho thấy bằng chứng về vật chất tối của thiên hà.. - Tuy nhiên nồng độ cao của vật chất baryon trong đĩa của thiên hà có thể giải thích cho chuyển động này. - Có một số thiên hà có vận tốc cho biết sự vắng mặt của vật chất tối như NGC 3379.. - Nhiễu động góc trong bức xạ nền vũ trụ cung cấp bằng chứng về sự tồn tại vật chất tối. - Chúng tiết lộ những hiệu ứng khác của vật chất tối baryon và vật chất tối.. - Vật chất tối là rất quan trọng trong việc xây dựng mô hình vũ trụ học Big Bang. - Mô hình này không chỉ phù hợp với khảo sát thống kê của các vật chất khả kiến trong vũ trụ mà còn tương đối chính xác với dự đoán vật chất tối thông qua nghiên cứu bức xạ vũ trụ.. - Ứng cử viên vật chất tối có thể chia một cách gần đúng thành ba loại được gọi là vật chất tối ấm, nóng và lạnh. - Vật chất tối lạnh là những đối tượng mà độ dài suy giảm vận tốc (Free streaming length 6 ) nhỏ hơn rất nhiều so với kích thước đặc trưng của một thiên hà nguyên thủy.. - Vật chất tối ấm là những đối tượng mà độ dài suy giảm vận tốc vào cỡ kích thước đặc trưng của một thiên hà nguyên thủy.. - Vật chất tối nóng là những đối tượng mà độ dài suy giảm vận tốc lớn hơn rất nhiều so với kích thước đặc trưng của một thiên hà nguyên thủy.. - Vật chất tối lạnh. - Ngày nay, vật chất tối lạnh là lời giải thích đơn giản nhất cho hầu hết các quan sát vũ trụ học. - Vật chất tối “lạnh” là vật chất tối bao gồm các thành phần có độ dài suy giảm vận tốc nhỏ hơn rất nhiều so với kích thước đặc trưng của một thiên hà nguyên thủy. - Do đó được phân loại là vật chất tối lạnh.. - Cấu tạo của các thành phần vật chất tối lạnh hiện vẫn chưa biết. - Nhiều mô hình siêu đối xứng đã tiên đoán một cách tự nhiên các ứng cử viên vật chất tối bền vững dưới dạng các hạt đồng hành siêu đối xứng nhẹ nhất (LSP).. - Vật chất tối ấm (WDM). - Vật chất tối ấm dùng để chỉ các hạt có độ dài suy giảm vận tốc vào cỡ kích thước đặc trưng của một thiên hà nguyên thủy. - Điều này làm giảm sự phong phú trong việc dự đoán của các thiên hà lùn và có thể dẫn đến mật độ của vật chất tối nhỏ hơn trong phần trung tâm của các thiên hà lớn.. - Đến nay chưa phát hiện hạt thuộc loại vật chất tối ấm. - Vật chất tối nóng (HDM). - Vật chất tối nóng bao gồm các hạt có độ dài suy giảm vận tốc lớn hơn rất nhiều so với kích thước đặc trưng của một thiên hà nguyên thủy. - Một ví dụ về vật chất tối nóng đã được biết đến là neutrino. - Neutrino được phát hiện khá tách biệt với việc tìm kiếm vật chất tối. - Ngoài tương tác hấp dẫn neutrino chỉ tương tác với vật chất thông thường thông qua các lực yếu làm chúng rất khó phát hiện. - thiên hà. - Do đó bất cứ mô hình nào trong đó vật chất tối nóng chiếm đa số thì đều mâu thuẫn với những quan sát.. - Phổ khối lượng và ứng cử viên vật chất tối 4.3.1. - Các khối lượng ˆ. - cho nên ảnh hưởng hấp dẫn gây bởi sự tích tụ các hạt Neutralinos trong vũ trụ có khả năng giải thích được các hiện tượng liên quan đến vật chất tối.. - Với những lý do đó Neutralinos là một ứng cử viên tốt cho vật chất tối trong mô hình mà chúng ta đang xem xét.. - Trong mô hình được nghiên cứu, chúng tôi đã chứng tỏ rằng hạt neutralinos đóng vai trò là ứng cử viên tốt cho vật chất tối.. - Những kết quả của luận văn có thể sử dụng để tính toán những quá trình vật lý cụ thể cần đến khối lượng của các hạt siêu đồng hành, cũng như tính toán lượng tàn dư vật chất tối trong vũ trụ.