双中子星并合产生的引力波与伽马射线：GW170817 与 GRB 170817A

2017年8月17日，Advanced LIGO 和 Virgo 探测器观测到引力波事件 GW170817，Fermi 伽马射线暴监测器与国际伽马射线天体物理实验室能谱仪反符合屏蔽各自独立观测到伽马射线暴（GRB）GRB 170817A。GRB 170817A 与 GW170817 在时间与空间上近乎同时观测纯属偶然的概率为 $5.0\times 10^{-8}$。因此，我们确认双中子星并合是短伽马射线暴的前身星。GW170817 与 GRB 170817A 的关联为基础物理学和短伽马射线暴的起源提供了新见解。我们利用 GRB 170817A 与 GW170817 之间 $(+1.74 \pm 0.05)\,$s 的观测时间延迟来：(i) 约束引力速度与光速之差介于光速的 $-3\times 10^{-15}$ 与 $+7\times 10^{-16}$ 倍之间，(ii) 对洛伦兹不变性破坏给出新的界限，(iii) 通过约束引力辐射与电磁辐射之间的 Shapiro 延迟，提出对等效原理的新检验。我们还利用该时间延迟约束发射伽马射线区域的尺寸与整体洛伦兹因子。GRB 170817A 是已知距离最近的短 GRB，但其能量比其他测得红移的爆发低 2 至 6 个数量级。新一代伽马射线探测器以及对现有探测器的阈值下搜索，对于在更远距离探测类似的短爆发至关重要。最后，我们预测在 2018-2019 观测运行期间，Fermi 伽马射线暴监测器与 Advanced LIGO 和 Virgo 探测器的联合探测率为每年 0.1--1.4 次，在设计灵敏度下为每年 0.3--1.7 次。