المادة المظلمة السلمية والفرميونية في المصادمات الخطية

Abstract

في هذه المذكرة، تحقيقنا من إمكانية الكشف عن اهمية الاشارة للمادة المظلمة و تحديد طبيعتها هل هي سلمية ام فرميونية، و التي يمكن انتاجها في المصادمات الكثرون-بوزيثرون الخطية المستقبلية من اجل طاقتي 𝑒−𝑒+ → 𝑏 𝑏 + 𝐸𝑇 لهذا قمنا بدراسة التفاعل التالي ، 𝐼𝐿𝐶 مثل المصادم الخطي الدولي .1 TeV و 𝐸𝐶𝑀 = 500 GeV مركز ثقل مختلفين أين اخترنا لكل حالة نمودجين اثنين، كما تحققنا من ان هذه النمادج تحترم القيود التجريبية الحديثة مثل الاضمحلال غير المرئي لبوزون هيغز، العزم المغناطسي الشاذ للميون، انتهاك النكهة الكثافة الاثرية للمادة المظلمة و القيود التجريبية المحتملة من تجربة المصادم ،(𝐿𝐹𝑉 ) الليبتونية .𝐿𝐸𝑃 − 𝐼𝐼 اكثرون-بوزيثرون الكبير في سيرن و من أجل تحسين الإشارة، قما أولا بتطبيق مجموعة من التخفيضات، أين انخفضت قيمة المقطع العرضي للخلفية بشكل ملحوظ و ارتفعت اهمية الاشارة، خاصة في الحالة التي تكون فيها المادة المظلمة ذات طبيعة فرميونية حيث سجلنا وجود انحراف عن النمودج المعياري عند طاقة مركز كما سجلنا وجود انزياح جلي لمعظم .𝐿 = 500 𝑓𝑏− من اجل قيمة السطوع 1 𝐸𝐶𝑀 = 500 GeV الكتل التوزيعات المقننة للمادة المظلمة ذات الطبيعة الفرميونية عن الخلفية. كما يمكننا التميز بسهولة تامة بين حالتي المادة المظلمة السلمية و الفرميونية من خلال اغلب التوزيعات وذلك عند مركز .𝐸𝐶𝑀 = 1 TeV الثقل في الخطوة الثانية نعيد نفس الخطوات السابقة لكن مع استخدامنا لخاصية الحزم المستقطبة، و على العكسمن دلكتماما، فان قيمة %80 لاحظنا ان قيمة المقطع العرضي للخلفية انخفضت بحوالي خاصة لما تكون المادة المظلمة ذات طبيعة فرميونية، %480 المقطع العرضي للاشارة ارتفعت بحوالي حيث سجلنا وجود اكتشاف من اجل النمودجين الثالث و ، ،𝐸𝐶𝑀 = 1 TeV من اجل طاقة مركز الكتل مما جعل عدد احداث الاشارة تضاعف خمس مرات من اجل .𝐿 = 100 𝑓𝑏− الرابع ، من اجل قيمة السطوع 1 المادة المظلمة الفرميونية بينما تضاعف مرتين في حالة المادة المظلمة السلمية مما ادى الى اختلاف واضح بين التوزيعات المتحصل عليها في الخطوة الاولى مقارنة مع الخطوة الثانية و ذلك عند كل .1 TeV و 𝐸𝐶𝑀 = 500 GeV من طاقة مركز الثقل