Observation of Gravitational Waves from a Binary Black Hole Merger

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

Observation of Gravitational Waves from a Binary Black Hole Merger

Date

2016-02-12

Authors

Abbott, B. P.

Abbott, R.

Abbott, T. D.

Abernathy, M. R.

Acernese, F.

Ackley, K.

Adams, C.

Adams, T.

Addesso, P.

Adhikari, R. X.

Publisher

American Physical Society

Abstract

On September 14, 2015 at 09:50:45 UTC the two detectors of the Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory simultaneously observed a transient gravitational-wave signal. The signal sweeps upwards in frequency from 35 to 250 Hz with a peak gravitational-wave strain of 1.0×10(-21). It matches the waveform predicted by general relativity for the inspiral and merger of a pair of black holes and the ringdown of the resulting single black hole. The signal was observed with a matched-filter signal-to-noise ratio of 24 and a false alarm rate estimated to be less than 1 event per 203,000 years, equivalent to a significance greater than 5.1σ. The source lies at a luminosity distance of 410(-180)(+160) Mpc corresponding to a redshift z=0.09(-0.04)(+0.03). In the source frame, the initial black hole masses are 36(-4)(+5)M⊙ and 29(-4)(+4)M⊙, and the final black hole mass is 62(-4)(+4)M⊙, with 3.0(-0.5)(+0.5)M⊙c(2) radiated in gravitational waves. All uncertainties define 90% credible intervals. These observations demonstrate the existence of binary stellar-mass black hole systems. This is the first direct detection of gravitational waves and the first observation of a binary black hole merger.

URI

http://hdl.handle.net/1885/138056

Collections

ANU Research Publications

Source

Physical review letters

Type

Journal article

Access Statement

Open Access

DOI

10.1103/PhysRevLett.116.061102

Downloads

File

Description

PhysRevLett.116.061102.pdf (906.39 KB)

Full item page

Cultural advice

Observation of Gravitational Waves from a Binary Black Hole Merger

Date

Authors

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Publisher

Abstract

Description

Keywords

Citation

URI

Collections

Source

Type

Book Title

Entity type

Access Statement

License Rights

DOI

Restricted until

Downloads