pith. machine review for the scientific record. sign in

arxiv: 1606.04856 · v4 · submitted 2016-06-15 · 🌀 gr-qc · astro-ph.CO

Recognition: unknown

Binary Black Hole Mergers in the first Advanced LIGO Observing Run

The LIGO Scientific Collaboration , the Virgo Collaboration: B. P. Abbott , R. Abbott , T. D. Abbott , M. R. Abernathy , F. Acernese , K. Ackley , C. Adams
show 966 more authors
T. Adams P. Addesso R. X. Adhikari V. B. Adya C. Affeldt M. Agathos K. Agatsuma N. Aggarwal O. D. Aguiar L. Aiello A. Ain P. Ajith B. Allen A. Allocca P. A. Altin S. B. Anderson W. G. Anderson K. Arai M. C. Araya C. C. Arceneaux J. S. Areeda N. Arnaud K. G. Arun S. Ascenzi G. Ashton M. Ast S. M. Aston P. Astone P. Aufmuth C. Aulbert S. Babak P. Bacon M. K. M. Bader P. T. Baker F. Baldaccini G. Ballardin S. W. Ballmer J. C. Barayoga S. E. Barclay B. C. Barish D. Barker F. Barone B. Barr L. Barsotti M. Barsuglia D. Barta J. Bartlett I. Bartos R. Bassiri A. Basti J. C. Batch C. Baune V. Bavigadda M. Bazzan M. Bejger A. S. Bell B. K. Berger G. Bergmann C. P. L. Berry D. Bersanetti A. Bertolini J. Betzwieser S. Bhagwat R. Bhandare I. A. Bilenko G. Billingsley J. Birch R. Birney O. Birnholtz S. Biscans A. Bisht M. Bitossi C. Biwer M. A. Bizouard J. K. Blackburn C. D. Blair D. G. Blair R. M. Blair S. Bloemen O. Bock M. Boer G. Bogaert C. Bogan A. Bohe C. Bond F. Bondu R. Bonnand B. A. Boom R. Bork V. Boschi S. Bose Y. Bouffanais A. Bozzi C. Bradaschia P. R. Brady V. B. Braginsky M. Branchesi J. E. Brau T. Briant A. Brillet M. Brinkmann V. Brisson P. Brockill J. E. Broida A. F. Brooks D. A. Brown D. D. Brown N. M. Brown S. Brunett C. C. Buchanan A. Buikema T. Bulik H. J. Bulten A. Buonanno D. Buskulic C. Buy R. L. Byer M. Cabero L. Cadonati G. Cagnoli C. Cahillane J. Calder\'on Bustillo T. Callister E. Calloni J. B. Camp K. C. Cannon J. Cao C. D. Capano E. Capocasa F. Carbognani S. Caride J. Casanueva Diaz C. Casentini S. Caudill M. Cavagli\`a F. Cavalier R. Cavalieri G. Cella C. B. Cepeda L. Cerboni Baiardi G. Cerretani E. Cesarini S. J. Chamberlin M. Chan S. Chao P. Charlton E. Chassande-Mottin B. D. Cheeseboro H. Y. Chen Y. Chen C. Cheng A. Chincarini A. Chiummo H. S. Cho M. Cho J. H. Chow N. Christensen Q. Chu S. Chua S. Chung G. Ciani F. Clara J. A. Clark F. Cleva E. Coccia P.-F. Cohadon A. Colla C. G. Collette L. Cominsky M. Constancio Jr. A. Conte L. Conti D. Cook T. R. Corbitt N. Cornish A. Corsi S. Cortese C. A. Costa M. W. Coughlin S. B. Coughlin J.-P. Coulon S. T. Countryman P. Couvares E. E. Cowan D. M. Coward M. J. Cowart D. C. Coyne R. Coyne K. Craig J. D. E. Creighton J. Cripe S. G. Crowder A. Cumming L. Cunningham E. Cuoco T. Dal Canton S. L. Danilishin S. D'Antonio K. Danzmann N. S. Darman A. Dasgupta C. F. Da Silva Costa V. Dattilo I. Dave M. Davier G. S. Davies E. J. Daw R. Day S. De D. DeBra G. Debreczeni J. Degallaix M. De Laurentis S. Del'eglise W. Del Pozzo T. Denker T. Dent V. Dergachev R. De Rosa R. T. DeRosa R. DeSalvo R. C. Devine S. Dhurandhar M. C. D\'iaz L. Di Fiore M. Di Giovanni T. Di Girolamo A. Di Lieto S. Di Pace I. Di Palma A. Di Virgilio V. Dolique F. Donovan K. L. Dooley S. Doravari R. Douglas T. P. Downes M. Drago R. W. P. Drever J. C. Driggers M. Ducrot S. E. Dwyer T. B. Edo M. C. Edwards A. Effler H.-B. Eggenstein P. Ehrens J. Eichholz S. S. Eikenberry W. Engels R. C. Essick T. Etzel M. Evans T. M. Evans R. Everett M. Factourovich V. Fafone H. Fair S. Fairhurst X. Fan Q. Fang S. Farinon B. Farr W. M. Farr M. Favata M. Fays H. Fehrmann M. M. Fejer E. Fenyvesi I. Ferrante E. C. Ferreira F. Ferrini F. Fidecaro I. Fiori D. Fiorucci R. P. Fisher R. Flaminio M. Fletcher H. Fong J.-D. Fournier S. Frasca F. Frasconi Z. Frei A. Freise R. Frey V. Frey P. Fritschel V. V. Frolov P. Fulda M. Fyffe H. A. G. Gabbard S. Gaebel J. R. Gair L. Gammaitoni S. G. Gaonkar F. Garufi G. Gaur N. Gehrels G. Gemme P. Geng E. Genin A. Gennai J. George L. Gergely V. Germain Abhirup Ghosh Archisman Ghosh S. Ghosh J. A. Giaime K. D. Giardina A. Giazotto K. Gill A. Glaefke E. Goetz R. Goetz L. Gondan G. Gonz\'alez J. M. Gonzalez Castro A. Gopakumar N. A. Gordon M. L. Gorodetsky S. E. Gossan M. Gosselin R. Gouaty A. Grado C. Graef P. B. Graff M. Granata A. Grant S. Gras C. Gray G. Greco A. C. Green P. Groot H. Grote S. Grunewald G. M. Guidi X. Guo A. Gupta M. K. Gupta K. E. Gushwa E. K. Gustafson R. Gustafson J. J. Hacker B. R. Hall E. D. Hall H. Hamilton G. Hammond M. Haney M. M. Hanke J. Hanks C. Hanna M. D. Hannam J. Hanson T. Hardwick J. Harms G. M. Harry I. W. Harry M. J. Hart M. T. Hartman C.-J. Haster K. Haughian J. Healy A. Heidmann M. C. Heintze H. Heitmann P. Hello G. Hemming M. Hendry I. S. Heng J. Hennig J. Henry A. W. Heptonstall M. Heurs S. Hild D. Hoak D. Hofman K. Holt D. E. Holz P. Hopkins J. Hough E. A. Houston E. J. Howell Y. M. Hu S. Huang E. A. Huerta D. Huet B. Hughey S. Husa S. H. Huttner T. Huynh-Dinh N. Indik D. R. Ingram R. Inta H. N. Isa J.-M. Isac M. Isi T. Isogai B. R. Iyer K. Izumi T. Jacqmin H. Jang K. Jani P. Jaranowski S. Jawahar L. Jian F. Jim\'enez-Forteza W. W. Johnson N. Johnson-McDaniel D. I. Jones R. Jones R. J. G. Jonker L. Ju Haris K C. V. Kalaghatgi V. Kalogera S. Kandhasamy G. Kang J. B. Kanner S. J. Kapadia S. Karki K. S. Karvinen M. Kasprzack E. Katsavounidis W. Katzman S. Kaufer T. Kaur K. Kawabe F. K\'ef\'elian M. S. Kehl D. Keitel D. B. Kelley W. Kells R. Kennedy J. S. Key F. Y. Khalili I. Khan S. Khan Z. Khan E. A. Khazanov N. Kijbunchoo Chi-Woong Kim Chunglee Kim J. Kim K. Kim N. Kim W. Kim Y.-M. Kim S. J. Kimbrell E. J. King P. J. King J. S. Kissel B. Klein L. Kleybolte S. Klimenko S. M. Koehlenbeck S. Koley V. Kondrashov A. Kontos M. Korobko W. Z. Korth I. Kowalska D. B. Kozak V. Kringel B. Krishnan A. Kr\'olak C. Krueger G. Kuehn P. Kumar R. Kumar L. Kuo A. Kutynia B. D. Lackey M. Landry J. Lange B. Lantz P. D. Lasky M. Laxen A. Lazzarini C. Lazzaro P. Leaci S. Leavey E. O. Lebigot C. H. Lee H. K. Lee H. M. Lee K. Lee A. Lenon M. Leonardi J. R. Leong N. Leroy N. Letendre Y. Levin J. B. Lewis T. G. F. Li A. Libson T. B. Littenberg N. A. Lockerbie A. L. Lombardi L. T. London J. E. Lord M. Lorenzini V. Loriette M. Lormand G. Losurdo J. D. Lough C. Lousto H. L\"uck A. P. Lundgren R. Lynch Y. Ma B. Machenschalk M. MacInnis D. M. Macleod F. Magana-Sandoval L. Magana Zertuche R. M. Magee E. Majorana I. Maksimovic V. Malvezzi N. Man I. Mandel V. Mandic V. Mangano G. L. Mansell M. Manske M. Mantovani F. Marchesoni F. Marion S. M\'arka Z. M\'arka A. S. Markosyan E. Maros F. Martelli L. Martellini I. W. Martin D. V. Martynov J. N. Marx K. Mason A. Masserot T. J. Massinger M. Masso-Reid S. Mastrogiovanni F. Matichard L. Matone N. Mavalvala N. Mazumder R. McCarthy D. E. McClelland S. McCormick S. C. McGuire G. McIntyre J. McIver D. J. McManus T. McRae S. T. McWilliams D. Meacher G. D. Meadors J. Meidam A. Melatos G. Mendell R. A. Mercer E. L. Merilh M. Merzougui S. Meshkov C. Messenger C. Messick R. Metzdorff P. M. Meyers F. Mezzani H. Miao C. Michel H. Middleton E. E. Mikhailov L. Milano A. L. Miller A. Miller B. B. Miller J. Miller M. Millhouse Y. Minenkov J. Ming S. Mirshekari C. Mishra S. Mitra V. P. Mitrofanov G. Mitselmakher R. Mittleman A. Moggi M. Mohan S. R. P. Mohapatra M. Montani B. C. Moore C. J. Moore D. Moraru G. Moreno S. R. Morriss K. Mossavi B. Mours C. M. Mow-Lowry G. Mueller A. W. Muir Arunava Mukherjee D. Mukherjee S. Mukherjee N. Mukund A. Mullavey J. Munch D. J. Murphy P. G. Murray A. Mytidis I. Nardecchia L. Naticchioni R. K. Nayak K. Nedkova G. Nelemans T. J. N. Nelson M. Neri A. Neunzert G. Newton T. T. Nguyen A. B. Nielsen S. Nissanke A. Nitz F. Nocera D. Nolting M. E. N. Normandin L. K. Nuttall J. Oberling E. Ochsner J. O'Dell E. Oelker G. H. Ogin J. J. Oh S. H. Oh F. Ohme M. Oliver P. Oppermann Richard J. Oram B. O'Reilly R. O'Shaughnessy D. J. Ottaway H. Overmier B. J. Owen A. Pai S. A. Pai J. R. Palamos O. Palashov C. Palomba A. Pal-Singh H. Pan Y. Pan C. Pankow F. Pannarale B. C. Pant F. Paoletti A. Paoli M. A. Papa H. R. Paris W. Parker D. Pascucci A. Pasqualetti R. Passaquieti D. Passuello B. Patricelli Z. Patrick B. L. Pearlstone M. Pedraza R. Pedurand L. Pekowsky A. Pele S. Penn A. Perreca L. M. Perri H. Pfeiffer M. Phelps O. J. Piccinni M. Pichot F. Piergiovanni V. Pierro G. Pillant L. Pinard I. M. Pinto M. Pitkin M. Poe R. Poggiani P. Popolizio E. Porter A. Post J. Powell J. Prasad V. Predoi T. Prestegard L. R. Price M. Prijatelj M. Principe S. Privitera R. Prix G. A. Prodi L. Prokhorov O. Puncken M. Punturo P. Puppo M. P\"urrer H. Qi J. Qin S. Qiu V. Quetschke E. A. Quintero R. Quitzow-James F. J. Raab D. S. Rabeling H. Radkins P. Raffai S. Raja C. Rajan M. Rakhmanov P. Rapagnani V. Raymond M. Razzano V. Re J. Read C. M. Reed T. Regimbau L. Rei S. Reid D. H. Reitze H. Rew S. D. Reyes F. Ricci K. Riles M. Rizzo N. A. Robertson R. Robie F. Robinet A. Rocchi L. Rolland J. G. Rollins V. J. Roma J. D. Romano R. Romano G. Romanov J. H. Romie D. Rosi\'nska S. Rowan A. R\"udiger P. Ruggi K. Ryan S. Sachdev T. Sadecki L. Sadeghian M. Sakellariadou L. Salconi M. Saleem F. Salemi A. Samajdar L. Sammut E. J. Sanchez V. Sandberg B. Sandeen J. R. Sanders B. Sassolas B. S. Sathyaprakash P. R. Saulson O. E. S. Sauter R. L. Savage A. Sawadsky P. Schale R. Schilling J. Schmidt P. Schmidt R. Schnabel R. M. S. Schofield A. Sch\"onbeck E. Schreiber D. Schuette B. F. Schutz J. Scott S. M. Scott D. Sellers A. S. Sengupta D. Sentenac V. Sequino A. Sergeev Y. Setyawati D. A. Shaddock T. Shaffer M. S. Shahriar M. Shaltev B. Shapiro P. Shawhan A. Sheperd D. H. Shoemaker D. M. Shoemaker K. Siellez X. Siemens M. Sieniawska D. Sigg A. D. Silva A. Singer L. P. Singer A. Singh R. Singh A. Singhal A. M. Sintes B. J. J. Slagmolen J. R. Smith N. D. Smith R. J. E. Smith E. J. Son B. Sorazu F. Sorrentino T. Souradeep A. K. Srivastava A. Staley M. Steinke J. Steinlechner S. Steinlechner D. Steinmeyer B. C. Stephens S. Stevenson R. Stone K. A. Strain N. Straniero G. Stratta N. A. Strauss S. Strigin R. Sturani A. L. Stuver T. Z. Summerscales L. Sun S. Sunil P. J. Sutton B. L. Swinkels M. J. Szczepa\'nczyk M. Tacca D. Talukder D. B. Tanner M. T\'apai S. P. Tarabrin A. Taracchini R. Taylor T. Theeg M. P. Thirugnanasambandam E. G. Thomas M. Thomas P. Thomas K. A. Thorne E. Thrane S. Tiwari V. Tiwari K. V. Tokmakov K. Toland C. Tomlinson M. Tonelli Z. Tornasi C. V. Torres C. I. Torrie D. T\"oyr\"a F. Travasso G. Traylor D. Trifir\`o M. C. Tringali L. Trozzo M. Tse M. Turconi D. Tuyenbayev D. Ugolini C. S. Unnikrishnan A. L. Urban S. A. Usman H. Vahlbruch G. Vajente G. Valdes M. Vallisneri N. van Bakel M. van Beuzekom J. F. J. van den Brand C. Van Den Broeck D. C. Vander-Hyde L. van der Schaaf J. V. van Heijningen A. A. van Veggel M. Vardaro S. Vass M. Vas\'uth R. Vaulin A. Vecchio G. Vedovato J. Veitch P. J. Veitch K. Venkateswara D. Verkindt F. Vetrano A. Vicer\'e S. Vinciguerra D. J. Vine J.-Y. Vinet S. Vitale T. Vo H. Vocca C. Vorvick D. V. Voss W. D. Vousden S. P. Vyatchanin A. R. Wade L. E. Wade M. Wade M. Walker L. Wallace S. Walsh G. Wang H. Wang M. Wang X. Wang Y. Wang R. L. Ward J. Warner M. Was B. Weaver L.-W. Wei M. Weinert A. J. Weinstein R. Weiss L. Wen P. Wessels T. Westphal K. Wette J. T. Whelan S. E. Whitcomb B. F. Whiting R. D. Williams A. R. Williamson J. L. Willis B. Willke M. H. Wimmer W. Winkler C. C. Wipf H. Wittel G. Woan J. Woehler J. Worden J. L. Wright D. S. Wu G. Wu J. Yablon W. Yam H. Yamamoto C. C. Yancey H. Yu M. Yvert A. Zadro\.zny L. Zangrando M. Zanolin J.-P. Zendri M. Zevin L. Zhang M. Zhang Y. Zhang C. Zhao M. Zhou Z. Zhou X. J. Zhu M. E. Zucker S. E. Zuraw J. Zweizig
Authors on Pith no claims yet
classification 🌀 gr-qc astro-ph.CO
keywords binaryblackholeadvancedfirstgravitationalobservationsobserving
0
0 comments X
read the original abstract

The first observational run of the Advanced LIGO detectors, from September 12, 2015 to January 19, 2016, saw the first detections of gravitational waves from binary black hole mergers. In this paper we present full results from a search for binary black hole merger signals with total masses up to $100 M_\odot$ and detailed implications from our observations of these systems. Our search, based on general-relativistic models of gravitational wave signals from binary black hole systems, unambiguously identified two signals, GW150914 and GW151226, with a significance of greater than $5\sigma$ over the observing period. It also identified a third possible signal, LVT151012, with substantially lower significance, and with an 87% probability of being of astrophysical origin. We provide detailed estimates of the parameters of the observed systems. Both GW150914 and GW151226 provide an unprecedented opportunity to study the two-body motion of a compact-object binary in the large velocity, highly nonlinear regime. We do not observe any deviations from general relativity, and place improved empirical bounds on several high-order post-Newtonian coefficients. From our observations we infer stellar-mass binary black hole merger rates lying in the range $9-240 \mathrm{Gpc}^{-3} \mathrm{yr}^{-1}$. These observations are beginning to inform astrophysical predictions of binary black hole formation rates, and indicate that future observing runs of the Advanced detector network will yield many more gravitational wave detections.

This paper has not been read by Pith yet.

discussion (0)

Sign in with ORCID, Apple, or X to comment. Anyone can read and Pith papers without signing in.

Forward citations

Cited by 8 Pith papers

Reviewed papers in the Pith corpus that reference this work. Sorted by Pith novelty score.

  1. GW240925 and GW250207: Astrophysical Calibration of Gravitational-wave Detectors

    gr-qc 2026-05 unverdicted novelty 8.0

    The first informative astrophysical calibration of gravitational-wave detectors is reported using GW240925 and GW250207.

  2. GWTC-2: Compact Binary Coalescences Observed by LIGO and Virgo During the First Half of the Third Observing Run

    gr-qc 2020-10 accept novelty 7.0

    LIGO and Virgo detected 39 compact binary coalescence events in O3a, including 13 new ones, with black hole binaries up to 150 solar masses and the first significantly asymmetric mass ratios.

  3. Efficient and Stable Computation of Gravitational-Wave Fluxes from Generic Kerr Orbits via a Unified HeunC Framework

    gr-qc 2026-05 unverdicted novelty 6.0

    A unified confluent HeunC framework with hybrid connection-coefficient computation and adaptive bi-power quadrature yields relative errors of order 10^{-11} and 2-10x speedups over existing packages for total radiativ...

  4. Efficient and Stable Computation of Gravitational-Wave Fluxes from Generic Kerr Orbits via a Unified HeunC Framework

    gr-qc 2026-05 unverdicted novelty 6.0

    A unified confluent HeunC framework computes gravitational-wave fluxes from generic Kerr orbits with 10^{-11} relative errors and speedups of 3-60x over existing packages for low- and high-order modes.

  5. Beyond the Separatrix: Analytic Continuation of Darwin Variables for Plunging Geodesics in Schwarzschild Spacetime

    gr-qc 2026-04 unverdicted novelty 6.0

    An analytic continuation of Darwin variables yields a real parametrization of bound, scattering, and plunging geodesics in Schwarzschild spacetime.

  6. Tests of General Relativity with the Binary Black Hole Signals from the LIGO-Virgo Catalog GWTC-1

    gr-qc 2019-03 accept novelty 6.0

    Binary black hole signals in GWTC-1 are consistent with general relativity predictions, with an improved graviton mass bound of mg ≤ 4.7 × 10^{-23} eV/c² at 90% credible level.

  7. Tests of General Relativity with Binary Black Holes from the second LIGO-Virgo Gravitational-Wave Transient Catalog

    gr-qc 2020-10 accept novelty 5.0

    No evidence for deviations from general relativity is found in LIGO-Virgo binary black hole events, with improved constraints on waveform parameters, graviton mass, and ringdown properties.

  8. Tests of General Relativity with GWTC-3

    gr-qc 2021-12 accept novelty 3.0

    No evidence for physics beyond general relativity is found in the analysis of 15 GW events from GWTC-3, with consistency in residuals, PN parameters, and remnant properties.