亚阈值伽马射线暴GBM-190816及其相关亚阈值引力波事件的物理含义

LIGO-Virgo与Fermi合作组近期报道了一次亚阈值引力波（GW）事件与一次亚阈值伽马射线暴（GRB）GBM-190816的可能联合探测，该暴在并合后1.57 s发生。我们对公开可用数据作独立分析，并研究这一潜在关联的物理含义。利用Fermi/GBM数据仔细研究GBM-190816的如下性质，包括信噪比、持续时间、f参数、能谱性质、能量性质及其对一些GRB统计关联的符合程度，我们确认该事件很可能是一例典型短GRB。假设其与亚阈值GW事件相关，推断光度为$1.47_{-1.04}^{+3.40} \times 10^{49}$ erg s$^{-1}$。基于亚阈值GW事件的可用信息，根据所报道的光度距离范围推断致密双星的质比q为$q=2.26_{-1.43}^{+2.75}$。若较重致密天体质量>3太阳质量，q可进一步约束为$q=2.26_{-0.12}^{+2.75}$。主导物理图景指向一个NS-BH并合系统且NS被潮汐瓦解。在此图景下，我们约束了此类系统产生GRB的物理性质。GW数据也可能允许无NS潮汐瓦解的NS-BH系统或BH-BH并合。我们应用带电致密双星并合（cCBC）理论（对并合成员取恒定电荷与递增电荷两种情形）推导解释GBM-190816的模型参数，发现所需参数极为极端。最后我们认为，观测到的GW-GRB延迟时标与GW170817/GRB 170817A相当，表明这两例的GW-GRB时间延迟主要由喷流传播至GRB辐射区的时标决定。