GW170817 的光学余辉：离轴结构化喷流与对球状星团起源的深层限制

我们展示了双中子星并合事件 GW170817 的修正完整光学余辉光变曲线，该曲线得益于并合后约 584 天进行的深度哈勃空间望远镜 (HST) F606W 观测，提供了一个稳健的光学模板。光变曲线跨度约为 110–362 天，并且完全与先前射电和 X 射线数据所表明的、从离轴视角观测的相对论性结构化喷流辐射一致。结合同时期的射电和 X 射线观测，我们发现没有光谱演化，加权平均谱指数为 $\langle \beta \rangle = -0.583 \pm 0.013$，表明在这些时间尺度上，射电和 X 射线波段之间没有同步辐射拐折频率的演化。我们发现，将 GW170817 峰值后的时间斜率外推至宇宙学短伽马射线暴的光度，与它们观测到的喷流拐折时间相符，这表明它们的爆发性质相似，而 GW170817 的主要差异在于观测视角。此外，我们对一个潜在的球状星团的光度和质量设定了深层上限：$L \lesssim 6.7 \times 10^{3}\,L_{\odot}$，或 $M \lesssim 1.3 \times 10^{4}\,M_{\odot}$，这比其宿主星系 NGC4993 球状星团质量函数的峰值低至少 4 个标准差。这一上限提供了一个直接且强有力的约束，即 GW170817 并非形成并合于一个球状星团中。正如本文所强调的，HST（以及即将到来的 JWST）能够对中子星并合喷流和外向流的光学辐射进行关键观测。