量子传感实验中具有二次耦合标量的玻色新星

质量 $m_\phi \lesssim 1~{\rm eV}$ 的超轻暗物质 (ULDM) 粒子可在暗物质晕中形成玻色子星。玻色子星的坍缩会导致大量相对论性 ULDM 粒子的爆炸性玻色新星 (bosenova) 发射。在本文中，我们分析了地基和天基实验探测此类通过二次耦合与标准模型组分（包括电子、光子和胶子）相互作用的相对论性标量 ULDM 粒子的灵敏度。我们强调了与寻找线性 ULDM 耦合的关键区别。地球表面附近具有二次耦合的 ULDM 的屏蔽效应会显著影响地基实验的观测结果，从而推动了未来天基实验的发展。我们展示了极佳的 ULDM 发现前景，特别是对于量子传感器而言，它们可以通过探测质量范围 $10^{-23}\,{\rm eV} \lesssim m_\phi \lesssim 10^{-5}\,{\rm eV}$ 内的玻色新星事件，探测到比现有约束低几个数量级的二次耦合。我们还报告了若 ULDM 构成冷暗物质时，对其二次耦合的最新约束。