بعد اندماج النجمين النيوترونيين GW170817، رُصد وميض غاما خافت كان أضعف بست مراتب من الانفجارات القصيرة المعتادة. أظهرت قياسات التداخل أن النفاث كان نسبيًا وموجهًا بزاوية نحو 20 درجة إلى خط الرؤية. لكن الهندسة وحدها لا تعطي البنية الزاوية للتدفق: كيف تعتمد الطاقة ومعامل لورنتز على الزاوية القطبية. البنية هي التي تحول السطوع المرصود إلى إطلاق طاقة حقيقي، وتحدد نسبة الانفجارات التي نراها أصلًا، وتحمل بصمة آلية التجميع. عادةً ما تُستخرج البنية من ملاءمة مطولة للتوهج اللاحق، الأمر الذي يتطلب معرفة كثافة الوسط المحيط ومعاملات فيزيائية دقيقة غير معروفة بشكل مستقل. هذا العمل يقع على هامش الأبحاث: بجانبه دراسات عن إشعاع غاما والأشعة الكونية والنفاثات، لكن لا يوجد جيران مباشرون يحلون المسألة نفسها اعتمادًا على الإشعاع اللحظي فقط.
افترض المؤلفون أن GRB 090510 وGW170817 يمثلان النوع نفسه من الأنظمة الفيزيائية الفلكية، ويُرصدان على التوالي على طول المحور وبزاوية 20 درجة. هذا الافتراض مدعوم ببيانات موجات الجاذبية المستقلة: كتل الأنظمة الثنائية والطاقات المنبعثة متوافقة. الخطوة الأساسية هي التخلي عن القياس الدوبلري النقطي. بالنسبة لراصد يمتلئ مخروط إشعاعه بالمادة، فإن الطاقة المكافئة الخواصية تساوي ببساطة 4π مضروبة في الطاقة المنبعثة لكل وحدة زاوية صلبة على طول خط الرؤية، والطاقة الذروية تتناسب مع معامل لورنتز المحلي. هذا يسمح بالتعبير عن نسبة طاقتي الانفجارين من خلال نسبة طاقتيهما الذرويتين مرفوعة إلى أس n، حيث n هو الميل اللوغاريتمي لاعتماد الطاقة على معامل لورنتز. لا حاجة إلى أي معاملات حرة أو افتراضات حول الزاوية. لتحويل الميل إلى مقطع زاوي، استُخدم مرساة من الأدبيات: معامل لورنتز لنواة GRB 090510 (≥1200) وزاوية رصد GW170817 (19–25 درجة).
من نسبة الطاقتين (7.45±1.41)×10^5 والطاقتين الذرويتين 36.4±9.8، حُصل على الأس n = 3.76±0.29، أي أن الطاقة المنبعثة لكل وحدة زاوية صلبة تتناسب مع Γ^3.76. هذا يستبعد أربع بنى شائعة عند مستويات من 4.7σ إلى 13σ: تدفق متجانس دون بنية طاقية (n=0)، بنية تعتمد على الحمل الباريوني فقط (n=1)، نفاث بنية دنيا (n=2)، ومخروط متجانس يُرى من حافته (n=2.4). مع المرساة الزاوية، يُحصل على المقطع التالي: خارج النواة ذات نصف الزاوية 2–5 درجات، تتناقص الطاقة وفق θ^−7.4، وعند خط الرؤية يبلغ معامل لورنتز 33. المقطع نفسه يحدد نصف قطر الإشعاع Rγ = 2.7×10^13 سم، مما يعطي مساهمة قدرها 0.41 ثانية في التأخير البالغ 1.74 ثانية بين موجات الجاذبية وإشعاع غاما؛ والباقي يعود إلى انطلاق النفاث واختراقه. مقارنة مع الطاقة الحركية من التوهج اللاحق تعطي كفاءة إشعاعية تتناسب مع معامل لورنتز المحلي: η ∝ Γ^0.99±0.29.
يُظهر العمل أنه يمكن استخلاص البنية الزاوية لانفجار غاما قصير من طيفين لحظيين فقط، دون التوهج اللاحق أو كثافة الوسط أو المعاملات الفيزيائية الدقيقة. هذا يختلف عن الأبحاث المجاورة التي تعتمد على ملاءمة التوهج اللاحق على مدى أشهر أو على محاكاة عددية. هنا حُصل على البنية لأول مرة من الإشعاع اللحظي فقط، مع استبعاد أربعة نماذج شائعة بمستوى دلالة عالٍ. ضعف GW170817 لا يُفسر بإزاحة دوبلر لنواة ساطعة، بل بالبنية الداخلية للنفاث: عند خط الرؤية، تبعث المادة طاقة أقل ببساطة.
انفجاران يحددان الميل فقط، وليس شكل المقطع. انفجار ثالث بمعامل لورنتز مُقاس بشكل مستقل سيحول الميل إلى شكل، وسيصبح أول اختبار قادر على دحض الافتراض الأساسي حول تماثل الأنظمة. يمكن أيضًا البحث عن أزواج أخرى من الانفجارات تُرى بزوايا مختلفة لتحسين الأس n والتحقق من عموميته. من المثير للاهتمام بشكل خاص قياس اعتماد الكفاءة على الزاوية، وهو محدد حاليًا بالقيم المركزية فقط.
تؤثر النتيجة مباشرة على تفسير انفجارات غاما القصيرة وعلاقتها باندماجات النجوم النيوترونية. كما تقدم طريقة جديدة لمعايرة المسافات والطاقات للأحداث الموجية الجاذبية ذات النظائر الكهرومغناطيسية.
إيجاد انفجار ثالث بمعامل لورنتز معروف وتطبيق التحليل نفسه لاختبار الافتراض. مقارنة منهجية بين البنى المستخلصة من الإشعاع اللحظي ومن التوهج اللاحق لعينة كبيرة من الانفجارات القصيرة.
في فيزياء انفجارات غاما، تبقى مسألة آلية تجميع النفاث وكيفية توزيع الطاقة على الزاوية دون حل. يربط هذا العمل المسألة بالتنوع المرصود في سطوع الانفجارات القصيرة وبالتأخير بين موجات الجاذبية وإشعاع غاما. كما يتناول الجدل القديم حول ما إذا كان ضعف GW170817 ناتجًا عن الهندسة أم عن البنية الداخلية، ويقترح طريقة للتمييز بين هذين السيناريوهين دون افتراضات نموذجية حول التوهج اللاحق.
التأخير بين موجات الجاذبية وإشعاع غاما في GW170817 بلغ 1.74 ثانية. منها 0.41 ثانية يُفسر بالتشتت الزاوي للإشعاع، والباقي هو الوقت الذي احتاجه النفاث لاختراق الغلاف من المادة المقذوفة أثناء الاندماج.
في رواية «تواصل» لكارل ساغان، تصل إشارة من الفضاء على شكل سلسلة من النبضات يفك الأبطال شفرتها باعتبارها بنية. هنا أيضًا تُستعاد بنية النفاث من نبضتين، لكن بدل رسالة فضائية، لدينا وميضا غاما طبيعيان يُريان من زاويتين مختلفتين.