Muonic 通道联结精密湍流物理、宇宙学与初子弹向矢量暗物质

我们present了一项关于 Muonic Portal to Vector Dark Matter (MPVDM) 的全面研究，这是一种对标准模型的最小化扩展，特征为新的 $SU(2)_D$ 规范对称性和介导暗区与湍流区相互作用的矢量样湍流。我们表明，MPVDM 能够同时再现 observed dark matter relic abundance，并容纳符合当前实验确定的湍流异常磁矩 $(g-2)_\mu$ 的情形，亦或允许 $(g-2)_\mu$ 贡献非零的新物理。本工作的关键结果之一是识别出一种通用的 off-resonance 速度抑制机制，使质量轻（$\lesssim 1$ GeV）的矢量暗物质能够规避 $2m_{\mathrm{DM}}\simeq m_{H_D}$ 附近严格的 CMB 约束。通过进行五维参数扫描，综合考虑宇宙学、初子弹和精密约束，结果显示，容纳 $(g-2)_\mu$ 非零贡献的情形倾向于亚 GeV 暗物质，位于标量共振附近，暗规范耦合 $g_D\sim10^{-3}$，且矢量样湍流质量为 TeV 级；而符合标准模型类似 $(g-2)_\mu$ 的情形则允许亚 GeV 至多 TeV 的宽广可行暗物质质量范围。通过置换 ATLAS 和 CMS 对 $\mu^+\mu^-$ 最终状态带失能横向能的搜索，我们导出约 850~GeV 的矢量样湍流质量下界。我们进一步识别出独特的多-lepton 初子弹信号，包括六-lepton、八-lepton 和十-lepton 最终状态，以及混合 μ-电子 拓扑结构伴随位移电子对，为 LHC 及未来初子弹搜索提供了引人注目且充分动机的目标。