GW170817 的多信使参数估计：从喷流结构到哈勃常数

紧随中子星并合事件 GW170817 之后的电磁辐射表明，来自偏离我们视线方向喷流的伽马射线暴余辉呈现出流量缓慢上升的光变曲线。上升光变曲线的斜率对观测者相对于喷流轴的夹角非常敏感，该夹角很可能垂直于中子星双星的并合平面。因此，余辉辐射可用于约束并合系统的倾角。本文中，我们基于由伽马射线暴中心引擎的黑洞-环系统广义相对论磁流体力学模拟得出的真实喷流结构，计算伽马射线暴余辉辐射。结合引力波参数估计，我们拟合了 GW170817 的多历元余辉辐射。我们表明，借助此类喷流模型，观测角可被多信使观测严格约束。GW170817 的最佳拟合观测角为 $\theta_{\rm v} = 0.38\pm 0.02$ rad。借助该约束，我们可以打破引力波参数估计中倾角与光度距离之间的简并，并大幅提高标准汽笛方法对哈勃常数的约束精度。我们对距离的估计为 $D_{\rm L}=43.4\pm 1\ \rm Mpc$，哈勃常数约束为 $69.5\pm 4\ \mathrm{km\ s^{-1}\ Mpc^{-1}}$。因此，短时长伽马射线暴的多信使观测，结合对喷流结构的良好理论理解，可成为宇宙学参数的有力探测手段。