ORCA
Online Research @ Cardiff

Clear Cookie - decide language by browser settings

Binary black hole population properties inferred from the first and second observing runs of Advanced LIGO and Advanced Virgo

Abbott, B. P., Abbott, R., Abbott, T. D., Abraham, S., Acernese, F., Ackley, K., Adams, C., Adhikari, R. X., Adya, V. B., Affeldt, C., Agathos, M., Agatsuma, K., Aggarwal, N., Aguiar, O. D., Aiello, L., Ain, A., Ajith, P., Allen, G., Allocca, A., Aloy, M. A., Altin, P. A., Amato, A., Ananyeva, A., Anderson, S. B., Anderson, W. G., Angelova, S. V., Antier, S., Appert, S., Arai, K., Araya, M. C., Areeda, J. S., Arène, M., Arnaud, N., Arun, K. G., Ascenzi, S., Ashton, G., Aston, S. M., Astone, P., Aubin, F., Aufmuth, P., AultONeal, K., Austin, C., Avendano, V., Avila-Alvarez, A., Babak, S., Bacon, P., Badaracco, F., Bader, M. K. M., Bae, S., Baker, P. T., Baldaccini, F., Ballardin, G., Ballmer, S. W., Banagiri, S., Barayoga, J. C., Barclay, S. E., Barish, B. C., Barker, D., Barkett, K., Barnum, S., Barone, F., Barr, B., Barsotti, L., Barsuglia, M., Barta, D., Bartlett, J., Bartos, I., Bassiri, R., Basti, A., Bawaj, M., Bayley, J. C., Bazzan, M., Bécsy, B., Bejger, M., Belahcene, I., Bell, A. S., Beniwal, D., Berger, B. K., Bergmann, G., Bernuzzi, S., Bero, J. J., Berry, C. P. L., Bersanetti, D., Bertolini, A., Betzwieser, J., Bhandare, R., Bidler, J., Bilenko, I. A., Bilgili, S. A., Billingsley, G., Birch, J., Birney, R., Birnholtz, O., Biscans, S., Biscoveanu, S., Bisht, A., Bitossi, M., Bizouard, M. A., Blackburn, J. K., Blair, C. D., Blair, D. G., Blair, R. M., Bloemen, S., Bode, N., Boer, M., Boetzel, Y., Bogaert, G., Bondu, F., Bonilla, E., Bonnand, R., Booker, P., Boom, B. A., Booth, C. D., Bork, R., Boschi, V., Bose, S., Bossie, K., Bossilkov, V., Bosveld, J., Bouffanais, Y., Bozzi, A., Bradaschia, C., Brady, P. R., Bramley, A., Branchesi, M., Brau, J. E., Briant, T., Briggs, J. H., Brighenti, F., Brillet, A., Brinkmann, M., Brisson, V., Brockill, P., Brooks, A. F., Brown, D. D., Brunett, S., Buikema, A., Bulik, T., Bulten, H. J., Buonanno, A., Buscicchio, R., Buskulic, D., Buy, C., Byer, R. L., Cabero, M., Cadonati, L., Cagnoli, G., Cahillane, C., Calderón Bustillo, J., Callister, T. A., Calloni, E., Camp, J. B., Campbell, W. A., Canepa, M., Cannon, K. C., Cao, H., Cao, J., Capocasa, E., Carbognani, F., Caride, S., Carney, M. F., Carullo, G., Casanueva Diaz, J., Casentini, C., Caudill, S., Cavaglià, M., Cavalier, F., Cavalieri, R., Cella, G., Cerdá-Durán, P., Cerretani, G., Cesarini, E., Chaibi, O., Chakravarti, K., Chamberlin, S. J., Chan, M., Chao, S., Charlton, P., Chase, E. A., Chassande-Mottin, E., Chatterjee, D., Chaturvedi, M., Chatziioannou, K., Cheeseboro, B. D., Chen, H. Y., Chen, X., Chen, Y., Cheng, H.-P., Cheong, C. K., Chia, H. Y., Chincarini, A., Chiummo, A., Cho, G., Cho, H. S., Cho, M., Christensen, N., Chu, Q., Chua, S., Chung, K. W., Chung, S., Ciani, G., Ciobanu, A. A., Ciolfi, R., Cipriano, F., Cirone, A., Clara, F., Clark, J. A., Clearwater, P., Cleva, F., Cocchieri, C., Coccia, E., Cohadon, P.-F., Cohen, D., Colgan, R., Colleoni, M., Collette, C. G., Collins, C., Cominsky, L. R., Constancio Jr., M., Conti, L., Cooper, S. J., Corban, P., Corbitt, T. R., Cordero-Carrión, I., Corley, K. R., Cornish, N., Corsi, A., Cortese, S., Costa, C. A., Cotesta, R., Coughlin, M. W., Coughlin, S. B., Coulon, J.-P., Countryman, S. T., Couvares, P., Covas, P. B., Cowan, E. E., Coward, D. M., Cowart, M. J., Coyne, D. C., Coyne, R., Creighton, J. D. E., Creighton, T. D., Cripe, J., Croquette, M., Crowder, S. G., Cullen, T. J., Cumming, A., Cunningham, L., Cuoco, E., Dal Canton, T., Dálya, G., Danilishin, S. L., D'Antonio, S., Danzmann, K., Dasgupta, A., Da Silva Costa, C. F., Datrier, L. E. H., Dattilo, V., Dave, I., Davier, M., Davis, D., Daw, E. J., DeBra, D., Deenadayalan, M., Degallaix, J., De Laurentis, M., Deléglise, S., Del Pozzo, W., DeMarchi, L. M., Demos, N., Dent, T., De Pietri, R., Derby, J., De Rosa, R., De Rossi, C., DeSalvo, R., de Varona, O., Dhurandhar, S., Díaz, M. C., Dietrich, T., Di Fiore, L., Di Giovanni, M., Di Girolamo, T., Di Lieto, A., Ding, B., Di Pace, S., Di Palma, I., Di Renzo, F., Dmitriev, A., Doctor, Z., Donovan, F., Dooley, K. L.

, Doravari, S., Dorrington, I., Downes, T. P., Drago, M., Driggers, J. C., Du, Z., Ducoin, J.-G., Dupej, P., Dwyer, S. E., Easter, P. J., Edo, T. B., Edwards, M. C., Effler, A., Ehrens, P., Eichholz, J., Eikenberry, S. S., Eisenmann, M., Eisenstein, R. A., Essick, R. C., Estelles, H., Estevez, D., Etienne, Z. B., Etzel, T., Evans, M., Evans, T. M., Fafone, V., Fair, H., Fairhurst, S.

, Fan, X., Farinon, S., Farr, B., Farr, W. M., Fauchon-Jones, E. J., Favata, M., Fays, M., Fazio, M., Fee, C., Feicht, J., Fejer, M. M., Feng, F., Fernandez-Galiana, A., Ferrante, I., Ferreira, E. C., Ferreira, T. A., Ferrini, F., Fidecaro, F., Fiori, I., Fiorucci, D., Fishbach, M., Fisher, R. P., Fishner, J. M., Fitz-Axen, M., Flaminio, R., Fletcher, M., Flynn, E., Fong, H., Font, J. A., Forsyth, P. W. F., Fournier, J.-D., Frasca, S., Frasconi, F., Frei, Z., Freise, A., Frey, R., Frey, V., Fritschel, P., Frolov, V. V., Fulda, P., Fyffe, M., Gabbard, H. A., Gadre, B. U., Gaebel, S. M., Gair, J. R., Gammaitoni, L., Ganija, M. R., Gaonkar, S. G., Garcia, A., García-Quirós, C., Garufi, F., Gateley, B., Gaudio, S., Gaur, G., Gayathri, V., Gemme, G., Genin, E., Gennai, A., George, D., George, J., Gergely, L., Germain, V., Ghonge, S., Ghosh, Abhirup, Ghosh, Archisman, Ghosh, S., Giacomazzo, B., Giaime, J. A., Giardina, K. D., Giazotto, A., Gill, K., Giordano, G., Glover, L., Godwin, P., Goetz, E., Goetz, R., Goncharov, B., González, G., Gonzalez Castro, J. M., Gopakumar, A., Gorodetsky, M. L., Gossan, S. E., Gosselin, M., Gouaty, R., Grado, A., Graef, C., Granata, M., Grant, A., Gras, S., Grassia, P., Gray, C., Gray, R., Greco, G., Green, A. C., Green, R., Gretarsson, E. M., Groot, P., Grote, H.

, Grunewald, S., Gruning, P., Guidi, G. M., Gulati, H. K., Guo, Y., Gupta, A., Gupta, M. K., Gustafson, E. K., Gustafson, R., Haegel, L., Halim, O., Hall, B. R., Hall, E. D., Hamilton, E. Z., Hammond, G., Haney, M., Hanke, M. M., Hanks, J., Hanna, C., Hannam, M. D.

, Hannuksela, O. A., Hanson, J., Hardwick, T., Haris, K., Harms, J., Harry, G. M., Harry, I. W., Haster, C.-J., Haughian, K., Hayes, F. J., Healy, J., Heidmann, A., Heintze, M. C., Heitmann, H., Hello, P., Hemming, G., Hendry, M., Heng, I. S., Hennig, J., Heptonstall, A. W., Hernandez Vivanco, Francisco, Heurs, M., Hild, S., Hinderer, T., Hoak, D., Hochheim, S., Hofman, D., Holgado, A. M., Holland, N. A., Holt, K., Holz, D. E., Hopkins, P.

, Horst, C., Hough, J., Howell, E. J., Hoy, C. G., Hreibi, A., Huerta, E. A., Huet, D., Hughey, B., Hulko, M., Husa, S., Huttner, S. H., Huynh-Dinh, T., Idzkowski, B., Iess, A., Ingram, C., Inta, R., Intini, G., Irwin, B., Isa, H. N., Isac, J.-M., Isi, M., Iyer, B. R., Izumi, K., Jacqmin, T., Jadhav, S. J., Jani, K., Janthalur, N. N., Jaranowski, P., Jenkins, A. C., Jiang, J., Johnson, D. S., Jones, A. W., Jones, D. I., Jones, R., Jonker, R. J. G., Ju, L., Junker, J., Kalaghatgi, C. V.

, Kalogera, V., Kamai, B., Kandhasamy, S., Kang, G., Kanner, J. B., Kapadia, S. J., Karki, S., Karvinen, K. S., Kashyap, R., Kasprzack, M., Katsanevas, S., Katsavounidis, E., Katzman, W., Kaufer, S., Kawabe, K., Keerthana, N. V., Kéfélian, F., Keitel, D., Kennedy, R., Key, J. S., Khalili, F. Y., Khan, H., Khan, I., Khan, S., Khan, Z., Khazanov, E. A., Khursheed, M., Kijbunchoo, N., Kim, Chunglee, Kim, J. C., Kim, K., Kim, W., Kim, W. S., Kim, Y.-M., Kimball, C., King, E. J., King, P. J., Kinley-Hanlon, M., Kirchhoff, R., Kissel, J. S., Kleybolte, L., Klika, J. H., Klimenko, S., Knowles, T. D., Koch, P., Koehlenbeck, S. M., Koekoek, G., Koley, S., Kondrashov, V., Kontos, A., Koper, N., Korobko, M., Korth, W. Z., Kowalska, I., Kozak, D. B., Kringel, V., Krishnendu, N., Królak, A., Kuehn, G., Kumar, A., Kumar, P., Kumar, R., Kumar, S., Kuo, L., Kutynia, A., Kwang, S., Lackey, B. D., Lai, K. H., Lam, T. L., Landry, M., Lane, B. B., Lang, R. N., Lange, J., Lantz, B., Lanza, R. K., Lartaux-Vollard, A., Lasky, P. D., Laxen, M., Lazzarini, A., Lazzaro, C., Leaci, P., Leavey, S., Lecoeuche, Y. K., Lee, C. H., Lee, H. K., Lee, H. M., Lee, H. W., Lee, J., Lee, K., Lehmann, J., Lenon, A., Leroy, N., Letendre, N., Levin, Y., Li, J., Li, K. J. L., Li, T. G. F., Li, X., Lin, F., Linde, F., Linker, S. D., Littenberg, T. B., Liu, J., Liu, X., Lo, R. K. L., Lockerbie, N. A., London, L. T.

, Longo, A., Lorenzini, M., Loriette, V., Lormand, M., Losurdo, G., Lough, J. D., Lousto, C. O., Lovelace, G., Lower, M. E., Lück, H., Lumaca, D., Lundgren, A. P., Lynch, R., Ma, Y., Macas, R., Macfoy, S., MacInnis, M., Macleod, D. M.

, Macquet, A., Magaña-Sandoval, F., Magaña Zertuche, L., Magee, R. M., Majorana, E., Maksimovic, I., Malik, A., Man, N., Mandic, V., Mangano, V., Mansell, G. L., Manske, M., Mantovani, M., Mapelli, M., Marchesoni, F., Marion, F., Márka, S., Márka, Z., Markakis, C., Markosyan, A. S., Markowitz, A., Maros, E., Marquina, A., Marsat, S., Martelli, F., Martin, I. W., Martin, R. M., Martynov, D. V., Mason, K., Massera, E., Masserot, A., Massinger, T. J., Masso-Reid, M., Mastrogiovanni, S., Matas, A., Matichard, F., Matone, L., Mavalvala, N., Mazumder, N., McCann, J. J., McCarthy, R., McClelland, D. E., McCormick, S., McCuller, L., McGuire, S. C., McIver, J., McManus, D. J., McRae, T., McWilliams, S. T., Meacher, D., Meadors, G. D., Mehmet, M., Mehta, A. K., Meidam, J., Melatos, A., Mendell, G., Mercer, R. A., Mereni, L., Merilh, E. L., Merzougui, M., Meshkov, S., Messenger, C., Messick, C., Metzdorff, R., Meyers, P. M., Miao, H., Michel, C., Middleton, H., Mikhailov, E. E., Milano, L., Miller, A. L., Miller, A., Millhouse, M., Mills, J. C.

, Milovich-Goff, M. C., Minazzoli, O., Minenkov, Y., Mishkin, A., Mishra, C., Mistry, T., Mitra, S., Mitrofanov, V. P., Mitselmakher, G., Mittleman, R., Mo, G., Moffa, D., Mogushi, K., Mohapatra, S. R. P., Montani, M., Moore, C. J., Moraru, D., Moreno, G., Morisaki, S., Mours, B., Mow-Lowry, C. M., Mukherjee, Arunava, Mukherjee, D., Mukherjee, S., Mukund, N., Mullavey, A., Munch, J., Muñiz, E. A., Muratore, M., Murray, P. G., Nagar, A., Nardecchia, I., Naticchioni, L., Nayak, R. K., Neilson, J., Nelemans, G., Nelson, T. J. N., Nery, M., Neunzert, A., Ng, K. Y., Ng, S., Nguyen, P., Nichols, D., Nissanke, S., Nocera, F., North, C., Nuttall, L. K., Obergaulinger, M., Oberling, J., O'Brien, B. D., O'Dea, G. D., Ogin, G. H., Oh, J. J., Oh, S. H., Ohme, F., Ohta, H., Okada, M. A., Oliver, M., Oppermann, P., Oram, Richard J., O'Reilly, B., Ormiston, R. G., Ortega, L. F., O'Shaughnessy, R., Ossokine, S., Ottaway, D. J., Overmier, H., Owen, B. J., Pace, A. E., Pagano, G., Page, M. A., Pai, A., Pai, S. A., Palamos, J. R., Palashov, O., Palomba, C., Pal-Singh, A., Pan, Huang-Wei, Pang, B., Pang, P. T. H., Pankow, C., Pannarale, F., Pant, B. C., Paoletti, F., Paoli, A., Parida, A., Parker, W., Pascucci, D., Pasqualetti, A., Passaquieti, R., Passuello, D., Patil, M., Patricelli, B., Pearlstone, B. L., Pedersen, C., Pedraza, M., Pedurand, R., Pele, A., Penn, S., Perez, C. J., Perreca, A., Pfeiffer, H. P., Phelps, M., Phukon, K. S., Piccinni, O. J., Pichot, M., Piergiovanni, F., Pillant, G., Pinard, L., Pirello, M., Pitkin, M., Poggiani, R., Pong, D. Y. T., Ponrathnam, S., Popolizio, P., Porter, E. K., Powell, J., Prajapati, A. K., Prasad, J., Prasai, K., Prasanna, R., Pratten, G., Prestegard, T., Privitera, S., Prodi, G. A., Prokhorov, L. G., Puncken, O., Punturo, M., Puppo, P., Pürrer, M., Qi, H., Quetschke, V., Quinonez, P. J., Quintero, E. A., Quitzow-James, R., Raab, F. J., Radkins, H., Radulescu, N., Raffai, P., Raja, S., Rajan, C., Rajbhandari, B., Rakhmanov, M., Ramirez, K. E., Ramos-Buades, A., Rana, Javed, Rao, K., Rapagnani, P., Raymond, V.

, Razzano, M., Read, J., Regimbau, T., Rei, L., Reid, S., Reitze, D. H., Ren, W., Ricci, F., Richardson, C. J., Richardson, J. W., Ricker, P. M., Riles, K., Rizzo, M., Robertson, N. A., Robie, R., Robinet, F., Rocchi, A., Rolland, L., Rollins, J. G., Roma, V. J., Romanelli, M., Romano, R., Romel, C. L., Romie, J. H., Rose, K., Rosinska, D., Rosofsky, S. G., Ross, M. P., Rowan, S., Rüdiger, A., Ruggi, P., Rutins, G., Ryan, K., Sachdev, S., Sadecki, T., Sakellariadou, M., Salafia, O. S., Salconi, L., Saleem, M., Samajdar, A., Sammut, L., Sanchez, E. J., Sanchez, L. E., Sanchis-Gual, N., Sandberg, V., Sanders, J. R., Santiago, K. A., Sarin, N., Sassolas, B., Sathyaprakash, B. S.

, Saulson, P. R., Sauter, O., Savage, R. L., Schale, P., Scheel, M., Scheuer, J., Schmidt, P., Schnabel, R., Schofield, R. M. S., Schönbeck, A., Schreiber, E., Schulte, B. W., Schutz, B. F.

, Schwalbe, S. G., Scott, J., Scott, S. M., Seidel, E., Sellers, D., Sengupta, A. S., Sennett, N., Sentenac, D., Sequino, V., Sergeev, A., Setyawati, Y., Shaddock, D. A., Shaffer, T., Shahriar, M. S., Shaner, M. B., Shao, L., Sharma, P., Shawhan, P., Shen, H., Shink, R., Shoemaker, D. H., Shoemaker, D. M., ShyamSundar, S., Siellez, K., Sieniawska, M., Sigg, D., Silva, A. D., Singer, L. P., Singh, N., Singhal, A., Sintes, A. M., Sitmukhambetov, S., Skliris, V., Slagmolen, B. J. J., Slaven-Blair, T. J., Smith, J. R., Smith, R. J. E., Somala, S., Son, E. J., Sorazu, B., Sorrentino, F., Souradeep, T., Sowell, E., Spencer, A. P., Spera, M., Srivastava, A. K., Srivastava, V., Staats, K., Stachie, C., Standke, M., Steer, D. A., Steinke, M., Steinlechner, J., Steinlechner, S., Steinmeyer, D., Stevenson, S. P., Stocks, D., Stone, R., Stops, D. J., Strain, K. A., Stratta, G., Strigin, S. E., Strunk, A., Sturani, R., Stuver, A. L., Sudhir, V., Summerscales, T. Z., Sun, L., Sunil, S., Suresh, J., Sutton, P. J., Swinkels, B. L., Szczepanczyk, M. J., Tacca, M., Tait, S. C., Talbot, C., Talukder, D., Tanner, D. B., Tápai, M., Taracchini, A., Tasson, J. D., Taylor, R., Thies, F., Thomas, M., Thomas, P., Thondapu, S. R., Thorne, K. A., Thrane, E., Tiwari, Shubhanshu, Tiwari, Srishti, Tiwari, V., Toland, K., Tonelli, M., Tornasi, Z., Torres-Forné, A., Torrie, C. I., Töyrä, D., Travasso, F., Traylor, G., Tringali, M. C., Trovato, A., Trozzo, L., Trudeau, R., Tsang, K. W., Tse, M., Tso, R., Tsukada, L., Tsuna, D., Tuyenbayev, D., Ueno, K., Ugolini, D., Unnikrishnan, C. S., Urban, A. L., Usman, S. A., Vahlbruch, H., Vajente, G., Valdes, G., van Bakel, N., van Beuzekom, M., van den Brand, J. F. J., Van Den Broeck, C., Vander-Hyde, D. C., van der Schaaf, L., van Heijningen, J. V., van Veggel, A. A., Vardaro, M., Varma, V., Vass, S., Vasúth, M., Vecchio, A., Vedovato, G., Veitch, J., Veitch, P. J., Venkateswara, K., Venugopalan, G., Verkindt, D., Vetrano, F., Viceré, A., Viets, A. D., Vine, D. J., Vinet, J.-Y., Vitale, S., Vo, T., Vocca, H., Vorvick, C., Vyatchanin, S. P., Wade, A. R., Wade, L. E., Wade, M., Walet, R., Walker, M., Wallace, L., Walsh, S., Wang, G., Wang, H., Wang, J. Z., Wang, W. H., Wang, Y. F., Ward, R. L., Warden, Z. A., Warner, J., Was, M., Watchi, J., Weaver, B., Wei, L.-W., Weinert, M., Weinstein, A. J., Weiss, R., Wellmann, F., Wen, L., Wessel, E. K., Weßels, P., Westhouse, J. W., Wette, K., Whelan, J. T., Whiting, B. F., Whittle, C., Wilken, D. M., Williams, D., Williamson, A. R., Willis, J. L., Willke, B., Wimmer, M. H., Winkler, W., Wipf, C. C., Wittel, H., Woan, G., Woehler, J., Wofford, J. K., Worden, J., Wright, J. L., Wu, D. S., Wysocki, D. M., Xiao, L., Yamamoto, H., Yancey, C. C., Yang, L., Yap, M. J., Yazback, M., Yeeles, D. W., Yu, Hang, Yu, Haocun, Yuen, S. H. R., Yvert, M., Zadrozny, A. K., Zanolin, M., Zelenova, T., Zendri, J.-P., Zevin, M., Zhang, J., Zhang, L., Zhang, T., Zhao, C., Zhou, M., Zhou, Z., Zhu, X. J., Zimmerman, A. B., Zlochower, Y., Zucker, M. E. and Zweizig, J. 2019. Binary black hole population properties inferred from the first and second observing runs of Advanced LIGO and Advanced Virgo. Astrophysical Journal Letters 882 (2) , L24. 10.3847/2041-8213/ab3800

[thumbnail of Abbott_2019_ApJL_882_L24.pdf]

Preview

PDF - Published Version
Download (4MB) | Preview

Official URL: http://dx.doi.org/10.3847/2041-8213/ab3800

Abstract

We present results on the mass, spin, and redshift distributions with phenomenological population models using the 10 binary black hole (BBH) mergers detected in the first and second observing runs completed by Advanced LIGO and Advanced Virgo. We constrain properties of the BBH mass spectrum using models with a range of parameterizations of the BBH mass and spin distributions. We find that the mass distribution of the more massive BH in such binaries is well approximated by models with no more than 1% of BHs more massive than 45 and a power-law index of α = (90% credibility). We also show that BBHs are unlikely to be composed of BHs with large spins aligned to the orbital angular momentum. Modeling the evolution of the BBH merger rate with redshift, we show that it is flat or increasing with redshift with 93% probability. Marginalizing over uncertainties in the BBH population, we find robust estimates of the BBH merger rate density of R = Gpc−3 yr−1 (90% credibility). As the BBH catalog grows in future observing runs, we expect that uncertainties in the population model parameters will shrink, potentially providing insights into the formation of BHs via supernovae, binary interactions of massive stars, stellar cluster dynamics, and the formation history of BHs across cosmic time.

Item Type:	Article
Date Type:	Publication
Status:	Published
Schools:	Advanced Research Computing @ Cardiff (ARCCA) Physics and Astronomy
Additional Information:	The LIGO Scientific Collaboration and the Virgo Collaboration
Publisher:	American Astronomical Society
ISSN:	2041-8205
Date of First Compliant Deposit:	5 February 2020
Date of Acceptance:	21 July 2019
Last Modified:	12 Jul 2024 14:58
URI:	https://orca.cardiff.ac.uk/id/eprint/129343

Citation Data

Cited 278 times in Scopus. View in Scopus. Powered By Scopus® Data

Actions (repository staff only)

Edit Item

Altmetric

Dimensions

Download Statistics

Downloads

Downloads per month over past year

View more statistics

CORE (COnnecting REpositories)