Abstract
We use 47 gravitational wave sources from the Third LIGO-Virgo-Kamioka Gravitational Wave Detector Gravitational Wave Transient Catalog (GWTC-3) to estimate the Hubble parameter H(z), including its current value, the Hubble constant H0. Each gravitational wave (GW) signal provides the luminosity distance to the source, and we estimate the corresponding redshift using two methods: the redshifted masses and a galaxy catalog. Using the binary black hole (BBH) redshifted masses, we simultaneously infer the source mass distribution and H(z). The source mass distribution displays a peak around 34Me, followed by a drop-off. Assuming this mass scale does not evolve with the redshift results in a H(z) measurement, yielding H0 = 68+12-8 km s-1 Mpc-1 (68% credible interval) when combined with the H0 measurement from GW170817 and its electromagnetic counterpart. This represents an improvement of 17% with respect to the H0 estimate from GWTC-1. The second method associates each GW event with its probable host galaxy in the catalog GLADE+, statistically marginalizing over the redshifts of each event's potential hosts. Assuming a fixed BBH population, we estimate a value of H0 = 68+8-6 km s-1 Mpc-1 with the galaxy catalog method, an improvement of 42% with respect to our GWTC-1 result and 20% with respect to recent H0 studies using GWTC-2 events. However, we show that this result is strongly impacted by assumptions about the BBH source mass distribution; the only event which is not strongly impacted by such assumptions (and is thus informative about H0) is the well-localized event GW190814.
| Original language | English |
|---|---|
| Article number | 76 |
| Number of pages | 37 |
| Journal | Astrophysical Journal |
| Volume | 949 |
| Issue number | 2 |
| DOIs | |
| Publication status | Published - 7 Jun 2023 |
Keywords
- gravitational waves
- gravitational wave astronomy
- gravitational wave sources
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Dive into the research topics of 'Constraints on the cosmic expansion history from GWTC-3'. Together they form a unique fingerprint.Cite this
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In: Astrophysical Journal, Vol. 949, No. 2, 76, 07.06.2023.
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T1 - Constraints on the cosmic expansion history from GWTC-3
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AU - Kong, A. K. H.
AU - Kontos, A.
AU - Koper, N.
AU - Korobko, M.
AU - Kovalam, M.
AU - Koyama, N.
AU - Kozak, D. B.
AU - Kozakai, C.
AU - Kringel, V.
AU - Królak, A.
AU - Kuehn, G.
AU - Kuei, F.
AU - Kuijer, P.
AU - Kulkarni, S.
AU - Kumar, A .
AU - Kumar, Prayush
AU - Kumar, Rahul
AU - Kumar, Rakesh
AU - Kume, J.
AU - Kuns, K.
AU - Kuromiya, Y.
AU - Kuroyanagi, S.
AU - Kwak, K.
AU - Lacaille, G.
AU - Lagabbe, P.
AU - Laghi, D.
AU - Lalande, E.
AU - Lalleman, M.
AU - Lam, T. L.
AU - Lamberts, A.
AU - Landry, M.
AU - Lane, B. B.
AU - Lang, R. N.
AU - Lange, J.
AU - Lantz, B.
AU - La Rosa, I.
AU - Lartaux-Vollard, A.
AU - Lasky, P. D.
AU - Laxen, M.
AU - Lazzarini, A.
AU - Lazzaro, C.
AU - Leaci, P.
AU - Leavey, S.
AU - LeBohec, S.
AU - Lecoeuche, Y. K.
AU - Lee, E.
AU - Lee, H. M.
AU - Lee, H. W.
AU - Lee, K.
AU - Lee, R.
AU - Legred, I. N.
AU - Lehmann, J.
AU - Lemaître, A.
AU - Lenti, M.
AU - Leonardi, M.
AU - Leonova, E.
AU - Leroy, N.
AU - Letendre, N.
AU - Levesque, C.
AU - Levin, Y.
AU - Leviton, J. N.
AU - Leyde, K.
AU - Li, A. K. Y.
AU - Li, B.
AU - Li, J.
AU - Li, K. L.
AU - Li, P.
AU - Li, T. G. F.
AU - Li, X.
AU - Lin, C-Y.
AU - Lin, E. T.
AU - Lin, F-K.
AU - Lin, F-L.
AU - Lin, H. L.
AU - Lin, L. C.-C.
AU - Linde, F.
AU - Linker, S. D.
AU - Linley, J. N.
AU - Littenberg, T. B.
AU - Liu, G. C.
AU - Liu, J.
AU - Liu, K.
AU - Liu, X.
AU - Llamas, F.
AU - Lo, R. K. L.
AU - Lo, T.
AU - London, L. T.
AU - Longo, A.
AU - Lopez, D.
AU - Lopez Portilla, M.
AU - Lorenzini, M.
AU - Loriette, V.
AU - Lormand, M.
AU - Losurdo, G.
AU - Lott, T. P.
AU - Lough, J. D.
AU - Lousto, C. O.
AU - Lovelace, G.
AU - Lucaccioni, J. F.
AU - Lück, H.
AU - Lumaca, D.
AU - Lundgren, A. P.
AU - Luo, L.-W.
AU - Lynam, J. E.
AU - Ma'arif, M.
AU - Macas, R.
AU - Machtinger, J. B.
AU - MacInnis, M.
AU - Macleod, D. M.
AU - MacMillan, I. A. O.
AU - Macquet, A.
AU - Magaña Hernandez, I.
AU - Magazzù, C.
AU - Magee, R. M.
AU - Maggiore, R.
AU - Magnozzi, M.
AU - Mahesh, S.
AU - Majorana, E.
AU - Maksimovic, I.
AU - Maliakal, S.
AU - Malik, A.
AU - Man, N.
AU - Mandic, V.
AU - Mangano, V.
AU - Mansell, G. L.
AU - Manske, M.
AU - Mantovani, M.
AU - Mapelli, M.
AU - Marchesoni, F.
AU - Marín Pina, D.
AU - Marion, F.
AU - Mark, Z.
AU - Márka, S.
AU - Márka, Z.
AU - Markakis, C.
AU - Markosyan, A. S.
AU - Markowitz, A.
AU - Maros, E.
AU - Marquina, A.
AU - Marsat, S.
AU - Martelli, F.
AU - Martin, I. W.
AU - Martin, R. M.
AU - Martinez, M.
AU - Martinez, V. A.
AU - Martinez, V.
AU - Martinovic, K.
AU - Martynov, D. V.
AU - Marx, E. J.
AU - Masalehdan, H.
AU - Mason, K.
AU - Massera, E.
AU - Masserot, A.
AU - Masso-Reid, M.
AU - Mastrogiovanni, S.
AU - Matas, A.
AU - Mateu-Lucena, M.
AU - Matichard, F.
AU - Matiushechkina, M.
AU - Mavalvala, N.
AU - McCann, J. J.
AU - McCarthy, R.
AU - McClelland, D. E.
AU - McClincy, P. K.
AU - McCormick, S.
AU - McCuller, L.
AU - McGhee, G. I.
AU - McGuire, S. C.
AU - McIsaac, C.
AU - McIver, J.
AU - McRae, T.
AU - McWilliams, S. T.
AU - Meacher, D.
AU - Mehmet, M.
AU - Mehta, A. K.
AU - Meijer, Q.
AU - Melatos, A.
AU - Melchor, D. A.
AU - Mendell, G.
AU - Menendez-Vazquez, A.
AU - Menoni, C. S.
AU - Mercer, R. A.
AU - Mereni, L.
AU - Merfeld, K.
AU - Merilh, E. L.
AU - Merritt, J. D.
AU - Merzougui, M.
AU - Meshkov, S.
AU - Messenger, C.
AU - Messick, C.
AU - Meyers, P. M.
AU - Meylahn, F.
AU - Mhaske, A.
AU - Miani, A.
AU - Miao, H.
AU - Michaloliakos, I.
AU - Michel, C.
AU - Michimura, Y.
AU - Middleton, H.
AU - Mihaylov, D. P.
AU - Milano, L.
AU - Miller, A. L.
AU - Miller, A.
AU - Miller, B.
AU - Millhouse, M.
AU - Mills, J. C.
AU - Milotti, E.
AU - Minenkov, Y.
AU - Mio, N.
AU - Mir, Ll. M.
AU - Miravet-Tenés, M.
AU - Mishkin, A.
AU - Mishra, C.
AU - Mishra, T.
AU - Mistry, T.
AU - Mitra, S.
AU - Mitrofanov, V. P.
AU - Mitselmakher, G.
AU - Mittleman, R.
AU - Miyakawa, O.
AU - Miyo, K.
AU - Miyoki, S.
AU - Mo, Geoffrey
AU - Modafferi, L. M.
AU - Moguel, E.
AU - Mogushi, K.
AU - Mohapatra, S. R. P.
AU - Mohite, S. R.
AU - Molina, I.
AU - Molina-Ruiz, M.
AU - Mondin, M.
AU - Montani, M.
AU - Moore, C. J.
AU - Moragues, J.
AU - Moraru, D.
AU - Morawski, F.
AU - More, A.
AU - More, S.
AU - Moreno, C.
AU - Moreno, G.
AU - Mori, Y.
AU - Morisaki, S.
AU - Morisue, N.
AU - Moriwaki, Y.
AU - Mours, B.
AU - Mow-Lowry, C. M.
AU - Mozzon, S.
AU - Muciaccia, F.
AU - Mukherjee, Arunava
AU - Mukherjee, D.
AU - Mukherjee, Soma
AU - Mukherjee, Subroto
AU - Mukherjee, Suvodip
AU - Mukund, N.
AU - Mullavey, A.
AU - Munch, J.
AU - Muñiz, E. A.
AU - Murray, P. G.
AU - Musenich, R.
AU - Muusse, S.
AU - Nadji, S. L.
AU - Nagano, K.
AU - Nagar, A.
AU - Nakamura, K.
AU - Nakano, H.
AU - Nakano, M.
AU - Nakayama, Y.
AU - Napolano, V.
AU - Nardecchia, I.
AU - Narikawa, T.
AU - Narola, H.
AU - Naticchioni, L.
AU - Nayak, B.
AU - Nayak, R. K.
AU - Neil, B. F.
AU - Neilson, J.
AU - Nelson, A.
AU - Nelson, T. J. N.
AU - Nery, M.
AU - Neubauer, P.
AU - Neunzert, A.
AU - Ng, K. Y.
AU - Ng, S. W. S.
AU - Nguyen, C.
AU - Nguyen, P.
AU - Nguyen, T.
AU - Nguyen Quynh, L.
AU - Ni, J.
AU - Ni, W.-T.
AU - Nichols, S. A.
AU - Nishimoto, T.
AU - Nishizawa, A.
AU - Nissanke, S.
AU - Nitoglia, E.
AU - Nocera, F.
AU - Norman, M.
AU - North, C.
AU - Nozaki, S.
AU - Nurbek, G.
AU - Nuttall, L. K.
AU - Obayashi, Y.
AU - Oberling, J.
AU - O'Brien, B. D.
AU - O'Dell, J.
AU - Oelker, E.
AU - Ogaki, W.
AU - Oganesyan, G.
AU - Oh, J. J.
AU - Oh, K.
AU - Oh, S. H.
AU - Ohashi, M.
AU - Ohashi, T.
AU - Ohkawa, M.
AU - Ohme, F.
AU - Ohta, H.
AU - Okada, M. A.
AU - Okutani, Y.
AU - Olivetto, C.
AU - Oohara, K.
AU - Oram, R.
AU - O'Reilly, B.
AU - Ormiston, R. G.
AU - Ormsby, N. D.
AU - O'Shaughnessy, R.
AU - O'Shea, E.
AU - Oshino, S.
AU - Ossokine, S.
AU - Osthelder, C.
AU - Otabe, S.
AU - Ottaway, D. J.
AU - Overmier, H.
AU - Pace, A. E.
AU - Pagano, G.
AU - Pagano, R.
AU - Page, M. A.
AU - Pagliaroli, G.
AU - Pai, A.
AU - Pai, S. A.
AU - Pal, S.
AU - Palamos, J. R.
AU - Palashov, O.
AU - Palomba, C.
AU - Pan, H.
AU - Pan, K.-C.
AU - Panda, P. K.
AU - Pang, P. T. H.
AU - Pankow, C.
AU - Pannarale, F.
AU - Pant, B. C.
AU - Panther, F. H.
AU - Paoletti, F.
AU - Paoli, A.
AU - Paolone, A.
AU - Pappas, G.
AU - Parisi, A.
AU - Park, H.
AU - Park, J.
AU - Parker, W.
AU - Pascucci, D.
AU - Pasqualetti, A.
AU - Passaquieti, R.
AU - Passuello, D.
AU - Patel, M.
AU - Pathak, M.
AU - Patricelli, B.
AU - Patron, A. S.
AU - Paul, S.
AU - Payne, E.
AU - Pedraza, M.
AU - Pedurand, R.
AU - Pegoraro, M.
AU - Pele, A.
AU - Peña Arellano, F. E.
AU - Penano, S.
AU - Penn, S.
AU - Perego, A.
AU - Pereira, A.
AU - Pereira, T.
AU - Perez, C. J.
AU - Périgois, C.
AU - Perkins, C. C.
AU - Perreca, A.
AU - Perriès, S.
AU - Pesios, D.
AU - Petermann, J.
AU - Petterson, D.
AU - Pfeiffer, H. P.
AU - Pham, H.
AU - Pham, K. A.
AU - Phukon, K. S.
AU - Phurailatpam, H.
AU - Piccinni, O. J.
AU - Pichot, M.
AU - Piendibene, M.
AU - Piergiovanni, F.
AU - Pierini, L.
AU - Pierro, V.
AU - Pillant, G.
AU - Pillas, M.
AU - Pilo, F.
AU - Pinard, L.
AU - Pineda-Bosque, C
AU - Pinto, I. M.
AU - Pinto, M.
AU - Piotrzkowski, B. J.
AU - Piotrzkowski, K.
AU - Pirello, M.
AU - Pitkin, M. D.
AU - Placidi, A.
AU - Placidi, E.
AU - Planas, M. L.
AU - Plastino, W.
AU - Pluchar, C.
AU - Poggiani, R.
AU - Polini, E.
AU - Pong, D. Y. T.
AU - Ponrathnam, S.
AU - Porter, E. K.
AU - Poulton, R.
AU - Poverman, A.
AU - Powell, J.
AU - Pracchia, M.
AU - Pradier, T.
AU - Prajapati, A. K.
AU - Prasai, K.
AU - Prasanna, R.
AU - Pratten, G.
AU - Principe, M.
AU - Prodi, G. A.
AU - Prokhorov, L.
AU - Prosposito, P.
AU - Prudenzi, L.
AU - Puecher, A.
AU - Punturo, M.
AU - Puosi, F.
AU - Puppo, P.
AU - Pürrer, M.
AU - Qi, H.
AU - Quartey, N.
AU - Quetschke, V.
AU - Quinonez, P. J.
AU - Quitzow-James, R.
AU - Raab, F. J.
AU - Raaijmakers, G.
AU - Radkins, H.
AU - Radulesco, N.
AU - Raffai, P.
AU - Rail, S. X.
AU - Raja, S.
AU - Rajan, C.
AU - Ramirez, K. E.
AU - Ramirez, T. D.
AU - Ramos-Buades, A.
AU - Rana, J.
AU - Rapagnani, P.
AU - Ray, A.
AU - Raymond, V.
AU - Raza, N.
AU - Razzano, M.
AU - Read, J.
AU - Rees, L. A.
AU - Regimbau, T.
AU - Rei, L.
AU - Reid, S.
AU - Reid, S. W.
AU - Reitze, D. H.
AU - Relton, P.
AU - Renzini, A.
AU - Rettegno, P.
AU - Revenu, B.
AU - Reza, A.
AU - Rezac, M.
AU - Ricci, F.
AU - Richards, D.
AU - Richardson, J. W.
AU - Richardson, L.
AU - Riemenschneider, G.
AU - Riles, K.
AU - Rinaldi, S.
AU - Rink, K.
AU - Robertson, N. A.
AU - Robie, R.
AU - Robinet, F.
AU - Rocchi, A.
AU - Rodriguez, S.
AU - Rolland, L.
AU - Rollins, J. G.
AU - Romanelli, M.
AU - Romano, R.
AU - Romel, C. L.
AU - Romero, A.
AU - Romero-Shaw, I. M.
AU - Romie, J. H.
AU - Ronchini, S.
AU - Rosa, L.
AU - Rose, C. A.
AU - Rosińska, D.
AU - Ross, M. P.
AU - Rowan, S.
AU - Rowlinson, S. J.
AU - Roy, S.
AU - Roy, Santosh
AU - Roy, Soumen
AU - Rozza, D.
AU - Ruggi, P.
AU - Ruiz-Rocha, K.
AU - Ryan, K.
AU - Sachdev, S.
AU - Sadecki, T.
AU - Sadiq, J.
AU - Saha, S.
AU - Saito, Y.
AU - Sakai, K.
AU - Sakellariadou, M.
AU - Sakon, S.
AU - Salafia, O. S.
AU - Salces-Carcoba, F.
AU - Salconi, L.
AU - Saleem, M.
AU - Salemi, F.
AU - Samajdar, A.
AU - Sanchez, E. J.
AU - Sanchez, J. H.
AU - Sanchez, L. E.
AU - Sanchis-Gual, N.
AU - Sanders, J. R.
AU - Sanuy, A.
AU - Saravanan, T. R.
AU - Sarin, N.
AU - Sassolas, B.
AU - Satari, H.
AU - Sathyaprakash, B. S.
AU - Sauter, O.
AU - Savage, R. L.
AU - Savant, V.
AU - Sawada, T.
AU - Sawant, H. L.
AU - Sayah, S.
AU - Schaetzl, D.
AU - Scheel, M.
AU - Scheuer, J.
AU - Schiworski, M. G.
AU - Schmidt, P.
AU - Schmidt, S.
AU - Schnabel, R.
AU - Schneewind, M.
AU - Schofield, R. M. S.
AU - Schönbeck, A.
AU - Schulte, B. W.
AU - Schutz, B. F.
AU - Schwartz, E.
AU - Scott, J.
AU - Scott, S. M.
AU - Seglar-Arroyo, M.
AU - Sekiguchi, Y.
AU - Sellers, D.
AU - Sengupta, A. S.
AU - Sentenac, D.
AU - Seo, E. G.
AU - Sequino, V.
AU - Sergeev, A.
AU - Setyawati, Y.
AU - Shaffer, T.
AU - Shahriar, M. S.
AU - Shaikh, M. A.
AU - Shams, B.
AU - Shao, L.
AU - Sharma, A.
AU - Sharma, P.
AU - Shawhan, P.
AU - Shcheblanov, N. S.
AU - Sheela, A.
AU - Shikano, Y.
AU - Shikauchi, M.
AU - Shimizu, H.
AU - Shimode, K.
AU - Shinkai, H.
AU - Shishido, T.
AU - Shoda, A.
AU - Shoemaker, D. H.
AU - Shoemaker, D. M.
AU - ShyamSundar, S.
AU - Sieniawska, M.
AU - Sigg, D.
AU - Silenzi, L
AU - Singer, L. P.
AU - Singh, D.
AU - Singh, M. K.
AU - Singh, N.
AU - Singha, A.
AU - Sintes, A. M.
AU - Sipala, V.
AU - Skliris, V.
AU - Slagmolen, B. J. J.
AU - Slaven-Blair, T. J.
AU - Smetana, J.
AU - Smith, J. R.
AU - Smith, L.
AU - Smith, R. J. E.
AU - Soldateschi, J.
AU - Somala, S. N.
AU - Somiya, K.
AU - Song, I.
AU - Soni, K.
AU - Sordini, V.
AU - Sorrentino, F.
AU - Sorrentino, N.
AU - Soulard, R.
AU - Souradeep, T.
AU - Sowell, E.
AU - Spagnuolo, V.
AU - Spencer, A. P.
AU - Spera, M.
AU - Spinicelli, P.
AU - Srivastava, A. K.
AU - Srivastava, V.
AU - Staats, K.
AU - Stachie, C.
AU - Stachurski, F.
AU - Steer, D. A.
AU - Steinlechner, J.
AU - Steinlechner, S.
AU - Stergioulas, N.
AU - Stops, D. J.
AU - Stover, M.
AU - Strain, K. A.
AU - Strang, L. C.
AU - Stratta, G.
AU - Strong, M. D.
AU - Strunk, A.
AU - Sturani, R.
AU - Stuver, A. L.
AU - Suchenek, M.
AU - Sudhagar, S.
AU - Sudhir, V.
AU - Sugimoto, R.
AU - Suh, H. G.
AU - Sullivan, A. G.
AU - Summerscales, T. Z.
AU - Sun, L.
AU - Sunil, S.
AU - Sur, A.
AU - Suresh, J.
AU - Sutton, P. J.
AU - Suzuki, Takamasa
AU - Suzuki, Takanori
AU - Suzuki, Toshikazu
AU - Swinkels, B. L.
AU - Szczepańczyk, M. J.
AU - Szewczyk, P.
AU - Tacca, M.
AU - Tagoshi, H.
AU - Tait, S. C.
AU - Takahashi, H.
AU - Takahashi, R.
AU - Takano, S.
AU - Takeda, H.
AU - Takeda, M.
AU - Talbot, C. J.
AU - Talbot, C.
AU - Tamanini, N.
AU - Tanaka, K.
AU - Tanaka, Taiki
AU - Tanaka, Takahiro
AU - Tanasijczuk, A. J.
AU - Tanioka, S.
AU - Tanner, D. B.
AU - Tao, D.
AU - Tao, L.
AU - Tapia, R. D.
AU - Tapia San Martín, E. N.
AU - Taranto, C.
AU - Taruya, A.
AU - Tasson, J. D.
AU - Tenorio, R.
AU - Terhune, J. E. S.
AU - Terkowski, L.
AU - Thirugnanasambandam, M. P.
AU - Thomas, M.
AU - Thomas, P.
AU - Thompson, E. E.
AU - Thompson, J. E.
AU - Thondapu, S. R.
AU - Thorne, K. A.
AU - Thrane, E.
AU - Tiwari, Shubhanshu
AU - Tiwari, Srishti
AU - Tiwari, V.
AU - Toivonen, A. M.
AU - Tolley, A. E.
AU - Tomaru, T.
AU - Tomura, T.
AU - Tonelli, M.
AU - Tornasi, Z.
AU - Torres-Forné, A.
AU - Torrie, C. I.
AU - Tosta e Melo, I.
AU - Toÿrä, D.
AU - Trapananti, A.
AU - Travasso, F.
AU - Traylor, G.
AU - Trevor, M.
AU - Tringali, M. C.
AU - Tripathee, A.
AU - Troiano, L.
AU - Trovato, A.
AU - Trozzo, L.
AU - Trudeau, R. J.
AU - Tsai, D.
AU - Tsang, K. W.
AU - Tsang, T.
AU - Tsao, J-S.
AU - Tse, M.
AU - Tso, R.
AU - Tsuchida, S.
AU - Tsukada, L.
AU - Tsuna, D.
AU - Tsutsui, T.
AU - Turbang, K.
AU - Turconi, M.
AU - Turski, C.
AU - Tuyenbayev, D.
AU - Ubhi, A. S.
AU - Uchikata, N.
AU - Uchiyama, T.
AU - Udall, R. P.
AU - Ueda, A.
AU - Uehara, T.
AU - Ueno, K.
AU - Ueshima, G.
AU - Unnikrishnan, C. S.
AU - Urban, A. L.
AU - Ushiba, T.
AU - Utina, A.
AU - Vajente, G.
AU - Vajpeyi, A.
AU - Valdes, G.
AU - Valentini, M.
AU - Valsan, V.
AU - van Bakel, N.
AU - van Beuzekom, M.
AU - van Dael, M.
AU - van den Brand, J. F. J.
AU - Van Den Broeck, C.
AU - Vander-Hyde, D. C.
AU - van Haevermaet, H.
AU - van Heijningen, J. V.
AU - van Putten, M. H. P. M.
AU - van Remortel, N.
AU - Vardaro, M.
AU - Vargas, A. F.
AU - Varma, V.
AU - Vasúth, M.
AU - Vecchio, A.
AU - Vedovato, G.
AU - Veitch, J.
AU - Veitch, P. J.
AU - Venneberg, J.
AU - Venugopalan, G.
AU - Verkindt, D.
AU - Verma, P.
AU - Verma, Y.
AU - Vermeulen, S. M.
AU - Veske, D.
AU - Vetrano, F.
AU - Viceré, A.
AU - Vidyant, S.
AU - Viets, A. D.
AU - Vijaykumar, A.
AU - Villa-Ortega, V.
AU - Vinet, J.-Y.
AU - Virtuoso, A.
AU - Vitale, S.
AU - Vocca, H.
AU - von Reis, E. R. G.
AU - von Wrangel, J. S. A.
AU - Vorvick, C.
AU - Vyatchanin, S. P.
AU - Wade, L. E.
AU - Wade, M.
AU - Wagner, K. J.
AU - Walet, R. C.
AU - Walker, M.
AU - Wallace, G. S.
AU - Wallace, L.
AU - Wang, J.
AU - Wang, J. Z.
AU - Wang, W. H.
AU - Ward, R. L.
AU - Warner, J.
AU - Was, M.
AU - Washimi, T.
AU - Washington, N. Y.
AU - Watchi, J.
AU - Weaver, B.
AU - Weaving, C. R.
AU - Webster, S. A.
AU - Weinert, M.
AU - Weinstein, A. J.
AU - Weiss, R.
AU - Weller, C. M.
AU - Weller, R. A.
AU - Wellmann, F.
AU - Wen, L.
AU - Weßels, P.
AU - Wette, K.
AU - Whelan, J. T.
AU - White, D. D.
AU - Whiting, B. F.
AU - Whittle, C.
AU - Wilken, D.
AU - Williams, D.
AU - Williams, M. J.
AU - Williamson, A. R.
AU - Willis, J. L.
AU - Willke, B.
AU - Wilson, D. J.
AU - Wipf, C. C.
AU - Wlodarczyk, T.
AU - Woan, G.
AU - Woehler, J.
AU - Wofford, J. K.
AU - Wong, D.
AU - Wong, I. C. F.
AU - Wright, M.
AU - Wu, C.
AU - Wu, D. S.
AU - Wu, H.
AU - Wysocki, D. M.
AU - Xiao, L.
AU - Yamada, T.
AU - Yamamoto, H.
AU - Yamamoto, K.
AU - Yamamoto, T.
AU - Yamashita, K.
AU - Yamazaki, R.
AU - Yang, F. W.
AU - Yang, K. Z.
AU - Yang, L.
AU - Yang, Y.-C.
AU - Yang, Y.
AU - Yang, Yang
AU - Yap, M. J.
AU - Yeeles, D. W.
AU - Yeh, S.-W.
AU - Yelikar, A. B.
AU - Ying, M.
AU - Yokoyama, J.
AU - Yokozawa, T.
AU - Yoo, J.
AU - Yoshioka, T.
AU - Yu, Hang
AU - Yu, Haocun
AU - Yuzurihara, H.
AU - Zadrożny, A.
AU - Zanolin, M.
AU - Zeidler, S.
AU - Zelenova, T.
AU - Zendri, J.-P.
AU - Zevin, M.
AU - Zhan, M.
AU - Zhang, H.
AU - Zhang, J.
AU - Zhang, L.
AU - Zhang, R.
AU - Zhang, T.
AU - Zhang, Y.
AU - Zhao, C.
AU - Zhao, G.
AU - Zhao, Y.
AU - Zhao, Yue
AU - Zhou, R.
AU - Zhou, Z.
AU - Zhu, X. J.
AU - Zhu, Z.-H.
AU - Zimmerman, A. B.
AU - Zucker, M. E.
AU - Zweizig, J.
PY - 2023/6/7
Y1 - 2023/6/7
N2 - We use 47 gravitational wave sources from the Third LIGO-Virgo-Kamioka Gravitational Wave Detector Gravitational Wave Transient Catalog (GWTC-3) to estimate the Hubble parameter H(z), including its current value, the Hubble constant H0. Each gravitational wave (GW) signal provides the luminosity distance to the source, and we estimate the corresponding redshift using two methods: the redshifted masses and a galaxy catalog. Using the binary black hole (BBH) redshifted masses, we simultaneously infer the source mass distribution and H(z). The source mass distribution displays a peak around 34Me, followed by a drop-off. Assuming this mass scale does not evolve with the redshift results in a H(z) measurement, yielding H0 = 68+12-8 km s-1 Mpc-1 (68% credible interval) when combined with the H0 measurement from GW170817 and its electromagnetic counterpart. This represents an improvement of 17% with respect to the H0 estimate from GWTC-1. The second method associates each GW event with its probable host galaxy in the catalog GLADE+, statistically marginalizing over the redshifts of each event's potential hosts. Assuming a fixed BBH population, we estimate a value of H0 = 68+8-6 km s-1 Mpc-1 with the galaxy catalog method, an improvement of 42% with respect to our GWTC-1 result and 20% with respect to recent H0 studies using GWTC-2 events. However, we show that this result is strongly impacted by assumptions about the BBH source mass distribution; the only event which is not strongly impacted by such assumptions (and is thus informative about H0) is the well-localized event GW190814.
AB - We use 47 gravitational wave sources from the Third LIGO-Virgo-Kamioka Gravitational Wave Detector Gravitational Wave Transient Catalog (GWTC-3) to estimate the Hubble parameter H(z), including its current value, the Hubble constant H0. Each gravitational wave (GW) signal provides the luminosity distance to the source, and we estimate the corresponding redshift using two methods: the redshifted masses and a galaxy catalog. Using the binary black hole (BBH) redshifted masses, we simultaneously infer the source mass distribution and H(z). The source mass distribution displays a peak around 34Me, followed by a drop-off. Assuming this mass scale does not evolve with the redshift results in a H(z) measurement, yielding H0 = 68+12-8 km s-1 Mpc-1 (68% credible interval) when combined with the H0 measurement from GW170817 and its electromagnetic counterpart. This represents an improvement of 17% with respect to the H0 estimate from GWTC-1. The second method associates each GW event with its probable host galaxy in the catalog GLADE+, statistically marginalizing over the redshifts of each event's potential hosts. Assuming a fixed BBH population, we estimate a value of H0 = 68+8-6 km s-1 Mpc-1 with the galaxy catalog method, an improvement of 42% with respect to our GWTC-1 result and 20% with respect to recent H0 studies using GWTC-2 events. However, we show that this result is strongly impacted by assumptions about the BBH source mass distribution; the only event which is not strongly impacted by such assumptions (and is thus informative about H0) is the well-localized event GW190814.
KW - gravitational waves
KW - gravitational wave astronomy
KW - gravitational wave sources
UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=85163895637&partnerID=8YFLogxK
U2 - 10.3847/1538-4357/ac74bb
DO - 10.3847/1538-4357/ac74bb
M3 - Article
AN - SCOPUS:85163895637
SN - 0004-637X
VL - 949
JO - Astrophysical Journal
JF - Astrophysical Journal
IS - 2
M1 - 76
ER -