Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: İstanbul Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fen Fakültesi Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2019
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Özgür Sevinç
Danışman: Ekrem Aydıner
Özet:
Bu çalışmada, parçacık yaratma etkilerini evrenimizin erken dönem yavaşlaması, günümüz
ivmelenmesini, karanlık enerji ve karanlık madde gibi temel sorunları açıklamak için yüksek
boyutlu FRW modellerini inceledik. Yüksek boyutlu FRW yapısındaki geçerli teoriler göz
önüne alındığında hem ekstra boyutların tıkız (compaktive) hem de sonsuz büyüklük (Braneworld) kabul edilen yapılar bulunmaktadır. Parçacık yaratma etkilerini bu iki durumu
kapsayacak şekilde toplamda Üç modelde inceledik. Birinci Modelde, değişken Newton kütleçekim ve kozmolojik sabitleri kullanılarak evrendeki parçacık oluşumunu, erken-dönem
yavaşlamasını ve günümüz-hızlanma aşamalarını sunmak için tıkız (compaktive) yüksek
boyutlarda inceledik. Bu fazların dinamiklerini araştırmak için zamana bağlı yavaşlama
parametresi veren 𝑎(𝑡) = √𝑡
𝛼𝑒
𝑡 ve 𝑎(𝑡) = √sinh (𝑘𝑡)
ƶ
formlarında iki ölçek faktörünü göz
önünde bulundurduk. Bu modelde ilk olarak parçacık oluşturma ve entropi üretim
mekanizmalarının genel formülasyonunu veren d-boyutlu zamana bağlı alan denklemlerini elde
ettik. Daha sonra, parçacık yaratma oranı ψ, entropi S, newton kütle-çekim sabiti G, kozmolojik
YÜKSEK BOYUTLU FRIEDMANN-ROBERTSON-WALKER
MODELLERİNDE PARÇACIK YARATMA ETKİLERİNİN İNCELENMESİ
xi
sabiti Λ, enerji yoğunluğu ρ, yavaşlama parametresi q gibi birkaç büyüklüğün kozmik zamana
bağlı davranışlarını inceledik. Newton kütle-çekim sabiti G ve entropi S dışındaki tüm sabitlerin
ve büyüklüklerin karakteristik olarak tüm boyutlardaki iki tür ölçek faktörü için zamanla
azaldığını gösterdik. Bununla birlikte, Newton kütle-çekim sabiti G ve entropi S zamanla
artmıştır. Ek olarak, kozmolojik sabitin Λ, G’nin aksine, parçacık oluşturma mekanizmasından
beklenmedik şekilde bağımsız olduğunu gösterdik. Geliştirdiğimiz İkinci Modelde, Bulkta
Gauss-Bonnet terimi, brane üzerinde parçacık yaratma basıncı bulunan FRW zar-evren
modelini ele aldık. Öncelikle alan denklemlerini elde ettik. Daha sonra modelin tutarlılığını
incelemek için Geçmişe bakış zaman ölçeği kırmızıya-kayması, Kozmolojik uzaklık kırmızıyakayması, Parlaklık uzaklığı kırmızıya-kayması ve Açısal büyüklük kırmızıya-kayması gibi
kinematik testleri uyguladık. Her bir test sonucu gözlemsel verilerle uyumlu çıkmıştır. Üçüncü
Modelde ise bulkta Gauss-Bonnet terimi ve zar üzerinde parçacık yaratma ve Chaplygin gazının
birlikte olması durumunda, alan denklemlerini ve yavaşlama parametresini elde ettik. Son
olarak da D. M. Scolnic ve arkadaşlarının 2018 yılında yayınladıkları makalelerinin yardımıyla
uzaklık parametresi ve 𝑧 kırmızıya-kayma arasındaki gözlemsel verilerini kullanarak ikinci ve
üçüncü modelin uyumluluğunu Ki-Kare analizi sonuçlarıyla test ettik ve uyum grafiklerini
çizdik. Bu analiz neticesinde yapısında iki tane negatif basınca sahip Üçüncü Modelin
gözlemsel verilerle daha uyumlu olduğunu gösterdik