中子星的宇宙视界

μ氚磁矩异常 $(g-2)_μ$ 的实验测量值与标准模型预测值之间的持久性差异仍是最具吸引力的SM 之外物理线索之一。一个充分动机的解释涉及与破 broken $U(1)_{L_\mu - L_\tau}$ 对称性相关的轻型 $Z'$ 规范玻色子。此类玻色子不仅解决 $(g-2)_μ$ 异常，还会导致高能宇宙中子与宇宙中子背景（C$\nu$B）之间发生共振相互作用，从而可能塑造地球上可观测的中子通量。在本工作中，我们探讨了此类相互作用对高能中子宇宙传播的含义。我们计算了通过 $Z'$-介导散射导致的中子衰减光学深度，考虑了中子质量、层级和热力学分布。我们描绘了光学深度超过单位值在 $(m_{Z'}, m_\nu)$ 空间中所定义的“中子宇宙视界”，该视界超出此范围后，高能中子将显著衰减。我们将这些结果与同时解释 μ $g-2$ 异常、缓解哈勃时间 via 额外贡献到有效相对论自由度 $\Delta N_{\mathrm{eff}} \simeq 0.2-0.5$ 的参数空间相遇。我们的分析揭示了一个一致的参数空间区域，使得 $(g-2)_μ$、$N_{\mathrm{eff}}$ 和高能中子衰减三者均可由同一轻型介子解释。这些发现动员未来在 IceCube 及其下一代仪器中搜索谱系特征，以探寻中子领域新物理的间接探针。