Abstract
We report on gravitational-wave discoveries from compact binary coalescences detected by Advanced LIGO and Advanced Virgo in the first half of the third observing run (O3a) between 1 April 2019 15:00 UTC and 1 October 2019 15:00 UTC. By imposing a false-alarm-rate threshold of two per year in each of the four search pipelines that constitute our search, we present 39 candidate gravitational-wave events. At this threshold, we expect a contamination fraction of less than 10%. Of these, 26 candidate events were reported previously in near-real time through gamma-ray coordinates network notices and circulars; 13 are reported here for the first time. The catalog contains events whose sources are black hole binary mergers up to a redshift of approximately 0.8, as well as events whose components cannot be unambiguously identified as black holes or neutron stars. For the latter group, we are unable to determine the nature based on estimates of the component masses and spins from gravitational-wave data alone. The range of candidate event masses which are unambiguously identified as binary black holes (both objects ≥3 Mo⊙) is increased compared to GWTC-1, with total masses from approximately 14 Mo⊙ for GW190924_021846 to approximately 150 Mo⊙ for GW190521. For the first time, this catalog includes binary systems with significantly asymmetric mass ratios, which had not been observed in data taken before April 2019. We also find that 11 of the 39 events detected since April 2019 have positive effective inspiral spins under our default prior (at 90% credibility), while none exhibit negative effective inspiral spin. Given the increased sensitivity of Advanced LIGO and Advanced Virgo, the detection of 39 candidate events in approximately 26 weeks of data (approximately 1.5 per week) is consistent with GWTC-1.
Original language | English |
---|---|
Article number | 021053 |
Number of pages | 52 |
Journal | Physical Review X |
Volume | 11 |
Issue number | 2 |
DOIs | |
Publication status | Published - 9 Jun 2021 |
Keywords
- gravitational waves
Fingerprint
Dive into the research topics of 'GWTC-2: compact binary coalescences observed by LIGO and Virgo during the first half of the third observing run'. Together they form a unique fingerprint.Cite this
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In: Physical Review X, Vol. 11, No. 2, 021053, 09.06.2021.
Research output: Contribution to journal › Article › peer-review
TY - JOUR
T1 - GWTC-2
T2 - compact binary coalescences observed by LIGO and Virgo during the first half of the third observing run
AU - (LIGO Scientific Collaboration and Virgo Collaboration)
AU - Abbott, R.
AU - Abbott, T. D.
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AU - McClelland, D. E.
AU - McCormick, S.
AU - McCuller, L.
AU - McGuire, S. C.
AU - McIsaac, C.
AU - McIver, J.
AU - McManus, D. J.
AU - McRae, T.
AU - McWilliams, S. T.
AU - Meacher, D.
AU - Meadors, G. D.
AU - Mehmet, M.
AU - Mehta, A. K.
AU - Melatos, A.
AU - Melchor, D. A.
AU - Mendell, G.
AU - Menendez-Vazquez, A.
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 - Metzdorff, R.
AU - Meyers, P. M.
AU - Meylahn, F.
AU - Mhaske, A.
AU - Miani, A.
AU - Miao, H.
AU - Michaloliakos, I.
AU - Michel, C.
AU - Middleton, H.
AU - Milano, L.
AU - Miller, A. L.
AU - Millhouse, M.
AU - Mills, J. C.
AU - Milotti, E.
AU - Milovich-Goff, M. C.
AU - Minazzoli, O.
AU - Minenkov, Y.
AU - Mir, Ll. M.
AU - Mishkin, A.
AU - Mishra, C.
AU - Mistry, T.
AU - Mitra, S.
AU - Mitrofanov, V. P.
AU - Mitselmakher, G.
AU - Mittleman, R.
AU - Mo, G.
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 - Moraru, D.
AU - Morawski, F.
AU - Moreno, G.
AU - Morisaki, S.
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 - Mukund, N.
AU - Mullavey, A.
AU - Munch, J.
AU - Muñiz, E. A.
AU - Murray, P. G.
AU - Nadji, S. L.
AU - Nagar, A.
AU - Nardecchia, I.
AU - Naticchioni, L.
AU - Nayak, R. K.
AU - Neil, B. F.
AU - Neilson, J.
AU - Nelemans, G.
AU - Nelson, T. J. N.
AU - Nery, M.
AU - Neunzert, A.
AU - Nitz, A. H.
AU - Ng, K. Y.
AU - Ng, S.
AU - Nguyen, C.
AU - Nichols, S. A.
AU - Nissanke, S.
AU - Nocera, F.
AU - Noh, M.
AU - North, C.
AU - Nothard, D.
AU - Nuttall, L. K.
AU - Oberling, J.
AU - O'Brien, B. D.
AU - O'Dell, J.
AU - Oganesyan, G.
AU - Ogin, G. H.
AU - Oh, J. J.
AU - Oh, S. H.
AU - Ohme, F.
AU - Ohta, H.
AU - Okada, M. A.
AU - Olivetto, C.
AU - Oppermann, P.
AU - Oram, R. J.
AU - O'Reilly, B.
AU - Ormiston, R. G.
AU - Ortega, L. F.
AU - O'Shaughnessy, R.
AU - Ossokine, S.
AU - Osthelder, C.
AU - Ottaway, D. J.
AU - Overmier, H.
AU - Owen, B. J.
AU - Pace, A. E.
AU - Pagliaroli, G.
AU - Pai, A.
AU - Pai, S. A.
AU - Palamos, J. R.
AU - Palashov, O.
AU - Palomba, C.
AU - Pan, H.
AU - Panda, P. K.
AU - Pang, T. H.
AU - Pankow, C.
AU - Pannarale, F.
AU - Pant, B. C.
AU - Paoletti, F.
AU - Paoli, A.
AU - Paolone, A.
AU - Parker, W.
AU - Pascucci, D.
AU - Pasqualetti, A.
AU - Passaquieti, R.
AU - Passuello, D.
AU - Patel, M.
AU - Patricelli, B.
AU - Payne, E. C.
AU - Pechsiri, T. C.
AU - Pedraza, M.
AU - Pegoraro, M.
AU - Pele, A.
AU - Penn, S.
AU - Perego, A.
AU - Perez, C. J.
AU - Périgois, C.
AU - Perreca, A.
AU - Perriès, S.
AU - Petermann, J.
AU - Petterson, D.
AU - Pfeiffer, H. P.
AU - Pham, K. A.
AU - Phukon, K. S.
AU - Piccinni, O. J.
AU - Pichot, M.
AU - Piendibene, M.
AU - Piergiovanni, F.
AU - Pierini, L.
AU - Pierro, V.
AU - Pillant, G.
AU - Pilo, F.
AU - Pinard, L.
AU - Pinto, I. M.
AU - Piotrzkowski, K.
AU - Pirello, M.
AU - Pitkin, M.
AU - Placidi, E.
AU - Plastino, W.
AU - Pluchar, C.
AU - Poggiani, R.
AU - Polini, E.
AU - Pong, D. Y. T.
AU - Ponrathnam, S.
AU - Popolizio, P.
AU - Porter, E. K.
AU - Poverman, A.
AU - Powell, J.
AU - Pracchia, M.
AU - Prajapati, A. K.
AU - Prasai, K.
AU - Prasanna, R.
AU - Pratten, G.
AU - Prestegard, T.
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 - 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 - Rafferty, H.
AU - Rail, S. X.
AU - Raja, S.
AU - Rajan, C.
AU - Rajbhandari, B.
AU - Rakhmanov, M.
AU - Ramirez, K. E.
AU - Ramirez, T. D.
AU - Ramos-Buades, A.
AU - Rana, J.
AU - Rao, K.
AU - Rapagnani, P.
AU - Rapol, U. D.
AU - Ratto, B.
AU - Raymond, V.
AU - Razzano, M.
AU - Read, J.
AU - Regimbau, T.
AU - Rei, L.
AU - Reid, S.
AU - Reitze, D. H.
AU - Rettegno, P.
AU - Ricci, F.
AU - Richardson, C. J.
AU - Richardson, J. W.
AU - Richardson, L.
AU - Ricker, P. M.
AU - Riemenschneider, G.
AU - Riles, K.
AU - Rizzo, M.
AU - Robertson, N. A.
AU - Robinet, F.
AU - Rocchi, A.
AU - Rocha, J. A.
AU - Rodriguez, S.
AU - Rodriguez-Soto, R. D.
AU - Rolland, L.
AU - Rollins, J. G.
AU - Roma, V. J.
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 - Rose, C. A.
AU - Rose, D.
AU - Rose, K.
AU - Rosell, M. J. B.
AU - Rosińska, D.
AU - Rosofsky, S. G.
AU - Ross, M. P.
AU - Rowan, S.
AU - Rowlinson, S. J.
AU - Roy, Santosh
AU - Roy, Soumen
AU - Ruggi, P.
AU - Ryan, K.
AU - Sachdev, S.
AU - Sadecki, T.
AU - Sadiq, J.
AU - Sakellariadou, M.
AU - Salafia, O. S.
AU - Salconi, L.
AU - Saleem, M.
AU - Samajdar, A.
AU - Sanchez, E. J.
AU - Sanchez, J. H.
AU - Sanchez, L. E.
AU - Sanchis-Gual, N.
AU - Sanders, J. R.
AU - Sandles, L.
AU - Santiago, K. A.
AU - Santos, E.
AU - Saravanan, T. R.
AU - Sarin, N.
AU - Sassolas, B.
AU - Sathyaprakash, B. S.
AU - Sauter, O.
AU - Savage, R. L.
AU - Savant, V.
AU - Sawant, D.
AU - Sayah, S.
AU - Schaetzl, D.
AU - Schale, P.
AU - Scheel, M.
AU - Scheuer, J.
AU - Schindler-Tyka, A.
AU - Schmidt, P.
AU - Schnabel, R.
AU - Schofield, R. M. S.
AU - Schönbeck, A.
AU - Schreiber, E.
AU - Schulte, B. W.
AU - Schutz, B. F.
AU - Schwarm, O.
AU - Schwartz, E.
AU - Scott, J.
AU - Scott, S. M.
AU - Seglar-Arroyo, M.
AU - Seidel, E.
AU - Sellers, D.
AU - Sengupta, A. S.
AU - Sennett, N.
AU - Sentenac, D.
AU - Sequino, V.
AU - Sergeev, A.
AU - Setyawati, Y.
AU - Shaffer, T.
AU - Shahriar, M. S.
AU - Sharifi, S.
AU - Sharma, A.
AU - Sharma, P.
AU - Shawhan, P.
AU - Shen, H.
AU - Shikauchi, M.
AU - Shink, R.
AU - Shoemaker, D. H.
AU - Shoemaker, D. M.
AU - Shukla, K.
AU - ShyamSundar, S.
AU - Sieniawska, M.
AU - Sigg, D.
AU - Singer, L. P.
AU - Singh, D.
AU - Singh, N.
AU - Singha, A.
AU - Singhal, 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, R. J. E.
AU - Somala, S. N.
AU - Son, E. J.
AU - Soni, K.
AU - Soni, S.
AU - Sorazu, B.
AU - Sordini, V.
AU - Sorrentino, F.
AU - Soulard, R.
AU - Souradeep, T.
AU - Sowell, E.
AU - Spencer, A. P.
AU - Spera, M.
AU - Srivastava, A. K.
AU - Srivastava, V.
AU - Staats, K.
AU - Stachie, C.
AU - Steer, D. A.
AU - Steinhoff, J.
AU - Steinke, M.
AU - Steinlechner, J.
AU - Steinlechner, S.
AU - Steinmeyer, D.
AU - Stevenson, S. P.
AU - Stolle-McAllister, G.
AU - Stops, D. J.
AU - Stover, M.
AU - Strain, K. A.
AU - Stratta, G.
AU - Strunk, A.
AU - Sturani, R.
AU - Stuver, A. L.
AU - Südbeck, J.
AU - Sudhagar, S.
AU - Sudhir, V.
AU - Suh, H. G.
AU - Summerscales, T. Z.
AU - Sun, H.
AU - Sun, L.
AU - Sunil, S.
AU - Sur, A.
AU - Suresh, J.
AU - Sutton, P. J.
AU - Swinkels, B. L.
AU - Szczepańczyk, M. J.
AU - Tacca, M.
AU - Tait, S. C.
AU - Talbot, C.
AU - Tanasijczuk, A. J.
AU - Tanner, D. B.
AU - Tao, D.
AU - Tapia, A.
AU - San Martin, E. N. Tapia
AU - Tasson, J. D.
AU - Taylor, R.
AU - Tenorio, R.
AU - Terkowski, L.
AU - Thirugnanasambandam, M. P.
AU - Thomas, L. M.
AU - Thomas, M.
AU - Thomas, P.
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 - Toland, K.
AU - Tolley, A. E.
AU - Tonelli, M.
AU - Tornasi, Z.
AU - Torres-Forné, A.
AU - Torrie, C. I.
AU - Tosta E Melo, I.
AU - Töyrä, D.
AU - Tran, A. T.
AU - Trapananti, A.
AU - Travasso, F.
AU - Traylor, G.
AU - Tringali, M. C.
AU - Tripathee, A.
AU - Trovato, A.
AU - Trudeau, R. J.
AU - Tsai, D. S.
AU - Tsang, K. W.
AU - Tse, M.
AU - Tso, R.
AU - Tsukada, L.
AU - Tsuna, D.
AU - Tsutsui, T.
AU - Turconi, M.
AU - Ubhi, A. S.
AU - Udall, R. P.
AU - Ueno, K.
AU - Ugolini, D.
AU - Unnikrishnan, C. S.
AU - Urban, A. L.
AU - Usman, S. A.
AU - Utina, A. C.
AU - Vahlbruch, H.
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 den Brand, J. F. J.
AU - Van Den Broeck, C.
AU - Vander-Hyde, D. C.
AU - van der Schaaf, L.
AU - van Heijningen, J. V.
AU - Vardaro, M.
AU - Vargas, A. F.
AU - Varma, V.
AU - Vass, S.
AU - Vasúth, M.
AU - Vecchio, A.
AU - Vedovato, G.
AU - Veitch, J.
AU - Veitch, P. J.
AU - Venkateswara, K.
AU - Venneberg, J.
AU - Venugopalan, G.
AU - Verkindt, D.
AU - Verma, Y.
AU - Veske, D.
AU - Vetrano, F.
AU - Viceré, A.
AU - Viets, A. D.
AU - Vijaykumar, A.
AU - Villa-Ortega, V.
AU - Vinet, J.-Y.
AU - Vitale, S.
AU - Vo, T.
AU - Vocca, H.
AU - Vorvick, C.
AU - Vyatchanin, S. P.
AU - Wade, A. R.
AU - Walet, R. C.
AU - Walker, M.
AU - Wallace, G. S.
AU - Wallace, L.
AU - Walsh, S.
AU - Wang, J. Z.
AU - Wang, S.
AU - Wang, W. H.
AU - Wang, Y. F.
AU - Ward, R. L.
AU - Warner, J.
AU - Was, M.
AU - Washington, N. Y.
AU - Watchi, J.
AU - Weaver, B.
AU - Wei, L.
AU - Weinert, M.
AU - Weinstein, A. J.
AU - Weiss, R.
AU - Wellmann, F.
AU - Wen, L.
AU - Weßels, P.
AU - Westhouse, J. W.
AU - Wette, K.
AU - Whelan, J. T.
AU - White, D. D.
AU - Whiting, B. F.
AU - Whittle, C.
AU - Wilken, D. M.
AU - Williams, D.
AU - Williams, M. J.
AU - Williamson, A. R.
AU - Willis, J. L.
AU - Willke, B.
AU - Wilson, D. J.
AU - Wimmer, M. H.
AU - Winkler, W.
AU - Wipf, C. C.
AU - Woan, G.
AU - Woehler, J.
AU - Wofford, J. K.
AU - Wong, I. C. F.
AU - Wrangel, J.
AU - Wright, J. L.
AU - Wu, D. S.
AU - Wysocki, D. M.
AU - Xiao, L.
AU - Yamamoto, H.
AU - Yang, L.
AU - Yang, Y.
AU - Yang, Z.
AU - Yap, M. J.
AU - Yeeles, D. W.
AU - Yoon, A.
AU - Yu, Hang
AU - Yu, Haocun
AU - Yuen, S. H. R.
AU - Zadroźny, A.
AU - Zanolin, M.
AU - Zelenova, T.
AU - Zendri, J.-P.
AU - Zevin, M.
AU - Zhang, J.
AU - Zhang, L.
AU - Zhang, R.
AU - Zhang, T.
AU - Zhao, C.
AU - Zhao, G.
AU - Zheng, Y.
AU - Zhou, M.
AU - Zhu, X. J.
AU - Zimmerman, A. B.
AU - Zlochower, Y.
AU - Zucker, M. E.
AU - Zweizig, J.
PY - 2021/6/9
Y1 - 2021/6/9
N2 - We report on gravitational-wave discoveries from compact binary coalescences detected by Advanced LIGO and Advanced Virgo in the first half of the third observing run (O3a) between 1 April 2019 15:00 UTC and 1 October 2019 15:00 UTC. By imposing a false-alarm-rate threshold of two per year in each of the four search pipelines that constitute our search, we present 39 candidate gravitational-wave events. At this threshold, we expect a contamination fraction of less than 10%. Of these, 26 candidate events were reported previously in near-real time through gamma-ray coordinates network notices and circulars; 13 are reported here for the first time. The catalog contains events whose sources are black hole binary mergers up to a redshift of approximately 0.8, as well as events whose components cannot be unambiguously identified as black holes or neutron stars. For the latter group, we are unable to determine the nature based on estimates of the component masses and spins from gravitational-wave data alone. The range of candidate event masses which are unambiguously identified as binary black holes (both objects ≥3 Mo⊙) is increased compared to GWTC-1, with total masses from approximately 14 Mo⊙ for GW190924_021846 to approximately 150 Mo⊙ for GW190521. For the first time, this catalog includes binary systems with significantly asymmetric mass ratios, which had not been observed in data taken before April 2019. We also find that 11 of the 39 events detected since April 2019 have positive effective inspiral spins under our default prior (at 90% credibility), while none exhibit negative effective inspiral spin. Given the increased sensitivity of Advanced LIGO and Advanced Virgo, the detection of 39 candidate events in approximately 26 weeks of data (approximately 1.5 per week) is consistent with GWTC-1.
AB - We report on gravitational-wave discoveries from compact binary coalescences detected by Advanced LIGO and Advanced Virgo in the first half of the third observing run (O3a) between 1 April 2019 15:00 UTC and 1 October 2019 15:00 UTC. By imposing a false-alarm-rate threshold of two per year in each of the four search pipelines that constitute our search, we present 39 candidate gravitational-wave events. At this threshold, we expect a contamination fraction of less than 10%. Of these, 26 candidate events were reported previously in near-real time through gamma-ray coordinates network notices and circulars; 13 are reported here for the first time. The catalog contains events whose sources are black hole binary mergers up to a redshift of approximately 0.8, as well as events whose components cannot be unambiguously identified as black holes or neutron stars. For the latter group, we are unable to determine the nature based on estimates of the component masses and spins from gravitational-wave data alone. The range of candidate event masses which are unambiguously identified as binary black holes (both objects ≥3 Mo⊙) is increased compared to GWTC-1, with total masses from approximately 14 Mo⊙ for GW190924_021846 to approximately 150 Mo⊙ for GW190521. For the first time, this catalog includes binary systems with significantly asymmetric mass ratios, which had not been observed in data taken before April 2019. We also find that 11 of the 39 events detected since April 2019 have positive effective inspiral spins under our default prior (at 90% credibility), while none exhibit negative effective inspiral spin. Given the increased sensitivity of Advanced LIGO and Advanced Virgo, the detection of 39 candidate events in approximately 26 weeks of data (approximately 1.5 per week) is consistent with GWTC-1.
KW - gravitational waves
UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=85108232207&partnerID=8YFLogxK
U2 - 10.1103/PhysRevX.11.021053
DO - 10.1103/PhysRevX.11.021053
M3 - Article
AN - SCOPUS:85108232207
SN - 2160-3308
VL - 11
JO - Physical Review X
JF - Physical Review X
IS - 2
M1 - 021053
ER -