引力波—伽马射线暴成协的延迟时间

首个引力波（GW）—伽马射线暴（GRB）成协事件 GW170817/GRB 170817A 存在时间上的偏移，GRB 触发时间相对于 GW 信号的并合时间延迟了 $\sim$1.7 s。我们在致密双星并合（CBC）—短 GRB（sGRB）成协以及 GW 暴—长 GRB（lGRB）成协的框架下，一般性地讨论 GW-GRB 成协的延迟时间 $\Delta t$ 的天体物理起源。一般而言，延迟时间应包含三项：发射洁净（相对论性）喷流的时间 $\Delta t_{\rm jet}$；喷流从周围介质中穿出的时间 $\Delta t_{\rm bo}$；以及喷流到达能量耗散与 GRB 发射点的时间 $\Delta t_{\rm GRB}$。对于 CBC-sGRB 成协，$\Delta t_{\rm jet}$ 与 $\Delta t_{\rm bo}$ 相关，最终延迟可为 10 ms 至数秒。对于 GWB-lGRB 成协，$\Delta t_{\rm jet}$ 与 $\Delta t_{\rm bo}$ 相互独立。后者至少为 $\sim$10 s，因此这类成协的 $\Delta t$ 至少为此量级。对于 lGRB 的某些喷流发射机制，$\Delta t$ 可因发射喷流的延长引擎等待时间 $\Delta t_{\rm wait}$ 而达到数分钟甚至数小时。我们在此理论框架下讨论了 GW170817/GRB 170817A 与 GW150914/GW150914-GBM 的情况，并建议未来 GW/GRB 成协的延迟时间将揭示 GRB 的喷流发射机制。