准普适喷流情形下短伽马射线暴族

我们描述了一种‘准普适喷流’情形下的短伽马射线暴（SGRB）族模型，其中各喷流在其轴峰值瞬时辐射光度 $L_c$ 上可以不同，但共享一个作为视角 $\theta_v$ 函数的普适角光度轮廓 $\ell(\theta_v)=L(\theta_v)/L_c$。该模型通过受引力波（GW）族分析启发的贝叶斯层次方法，同时拟合三个观测 SGRB 样本：具有目录中谱信息的 Fermi/GBM SGRB 样本（367 个事件）；一个由 GBM 也探测到的 16 个 Swift/BAT SGRB 组成的流量完备样本，带有测得红移；以及一个具有双中子星（BNS）并合对应体的 SGRB 样本，目前仅包含 GRB 170817A。结果倾向于一个窄喷流核，其半张角 $\theta_c=2.1_{-1.4}^{+2.4}$ 度（来自我们基准‘全样本’分析的 90% 可信区间），其轴峰值光度分布为 $p(L_c) \propto L_c^{-A}$，其中在最小光度 $L_c^\star = 5_{-2}^{+11}\times 10^{51}$ erg s$^{-1}$ 之上 $A=3.2_{-0.4}^{+0.7}$。对于 $\theta_v>\theta_c$，光度按幂律 $\ell\propto \theta_v^{-\alpha_L}$ 标度，其中 $\alpha_L=4.7_{-1.4}^{+1.2}$，无截断迹象。虽然该模型隐含了 $L$ 与峰值光子能量 $E_p$ 之间的本征‘Yonetoku’关联，但其斜率较表观者略平缓，$E_p\propto L^{0.4\pm 0.2}$，且由于选择效应，归一化向更大的 $E_p$ 偏移。所隐含的 SGRB 本地率密度约为每 Gpc$^{3}$ 年 100 至数千个事件，与 GW 观测推断的 BNS 并合率密度一致。基于该模型，我们预测在 O4 观测运行期间先进 GW 探测器网络与 Fermi/GBM 每年有 0.2 至 1.3 次联合 GW+SGRB 探测。