Skip to search
Skip to main content
Back to Search
Start Over
GW170104: Observation of a 50-Solar-Mass Binary Black Hole Coalescence at Redshift 0.2
Authors :
The LIGO Scientific Collaboration the Virgo Collaboration Abbott, B. P. Abbott, R. Abbott, T. D. Acernese, F. Ackley, K. Adams, C. Adams, T. Addesso, P. Adhikari, R. X. Adya, V. B. Affeldt, C. Afrough, M. Agarwal, B. Agathos, M. Agatsuma, K. Aggarwal, N. Aguiar, O. D. Aiello, L. Ain, A. Ajith, P. Allen, B. Allen, G. Allocca, A. Altin, P. A. Amato, A. Ananyeva, A. Anderson, S. B. Anderson, W. G. Antier, S. Appert, S. Arai, K. Araya, M. C. Areeda, J. S. Arnaud, N. Arun, K. G. Ascenzi, S. Ashton, G. Ast, M. Aston, S. M. Astone, P. Aufmuth, P. Aulbert, C. AultONeal, K. Avila-Alvarez, A. Babak, S. Bacon, P. 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. Barone, F. Barr, B. Barsotti, L. Barsuglia, M. Barta, D. Bartlett, J. Bartos, I. Bassiri, R. Basti, A. Batch, J. C. Baune, C. Bawaj, M. Bazzan, M. Bécsy, B. Beer, C. Bejger, M. Belahcene, I. Bell, A. S. Berger, B. K. Bergmann, G. Berry, C. P. L. Bersanetti, D. Bertolini, A. Betzwieser, J. Bhagwat, S. Bhandare, R. Bilenko, I. A. Billingsley, G. Billman, C. R. Birch, J. Birney, R. Birnholtz, O. Biscans, S. Bisht, A. Bitossi, M. Biwer, C. Bizouard, M. A. Blackburn, J. K. Blackman, J. Blair, C. D. Blair, D. G. Blair, R. M. Bloemen, S. Bock, O. Bode, N. Boer, M. Bogaert, G. Bohe, A. Bondu, F. Bonnand, R. Boom, B. A. Bork, R. Boschi, V. Bose, S. Bouffanais, Y. Bozzi, A. Bradaschia, C. Brady, P. R. Braginsky, V. B. Branchesi, M. Brau, J. E. Briant, T. Brillet, A. Brinkmann, M. Brisson, V. Brockill, P. Broida, J. E. Brooks, A. F. Brown, D. A. Brown, D. D. Brown, N. M. Brunett, S. Buchanan, C. C. Buikema, A. Bulik, T. Bulten, H. J. Buonanno, A. Buskulic, D. Buy, C. Byer, R. L. Cabero, M. Cadonati, L. Cagnoli, G. Cahillane, C. Bustillo, J. Calderón Callister, T. A. Calloni, E. Camp, J. B. Canepa, M. Canizares, P. Cannon, K. C. Cao, H. Cao, J. Capano, C. D. Capocasa, E. Carbognani, F. Caride, S. Carney, M. F. Diaz, J. Casanueva Casentini, C. Caudill, S. Cavaglià, M. Cavalier, F. Cavalieri, R. Cella, G. Cepeda, C. B. Baiardi, L. Cerboni Cerretani, G. Cesarini, E. Chamberlin, S. J. Chan, M. Chao, S. Charlton, P. Chassande-Mottin, E. Chatterjee, D. Chatziioannou, K. Cheeseboro, B. D. Chen, H. Y. Chen, Y. Cheng, H. -P. Chincarini, A. Chiummo, A. Chmiel, T. Cho, H. S. Cho, M. Chow, J. H. Christensen, N. Chu, Q. Chua, A. J. K. Chua, S. Chung, A. K. W. Chung, S. Ciani, G. Ciolfi, R. Cirelli, C. E. Cirone, A. Clara, F. Clark, J. A. Cleva, F. Cocchieri, C. Coccia, E. Cohadon, P. -F. Colla, A. Collette, C. G. Cominsky, L. R. Constancio Jr., M. Conti, L. Cooper, S. J. Corban, P. Corbitt, T. R. Corley, K. R. Cornish, N. Corsi, A. Cortese, S. Costa, C. A. 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. Crowder, S. G. Cullen, T. J. Cumming, A. Cunningham, L. Cuoco, E. Canton, T. Dal Danilishin, S. L. D'Antonio, S. Danzmann, K. Dasgupta, A. Costa, C. F. Da Silva Dattilo, V. Dave, I. Davier, M. Davis, D. Daw, E. J. Day, B. De, S. DeBra, D. Deelman, E. Degallaix, J. De Laurentis, M. Deléglise, S. Del Pozzo, W. Denker, T. Dent, T. Dergachev, V. De Rosa, R. DeRosa, R. T. DeSalvo, R. Devenson, J. Devine, R. C. Dhurandhar, S. Díaz, M. C. Di Fiore, L. Di Giovanni, M. Di Girolamo, T. Di Lieto, A. Di Pace, S. Di Palma, I. Di Renzo, F. Doctor, Z. Dolique, V. Donovan, F. Dooley, K. L. Doravari, S. Dorrington, I. Douglas, R. Álvarez, M. Dovale Downes, T. P. Drago, M. Drever, R. W. P. Driggers, J. C. Du, Z. Ducrot, M. Duncan, J. Dwyer, S. E. Edo, T. B. Edwards, M. C. Effler, A. Eggenstein, H. -B. Ehrens, P. Eichholz, J. Eikenberry, S. S. Eisenstein, R. A. Essick, R. C. Etienne, Z. B. Etzel, T. Evans, M. Evans, T. M. Factourovich, M. Fafone, V. Fair, H. Fairhurst, S. Fan, X. Farinon, S. Farr, B. Farr, W. M. Fauchon-Jones, E. J. Favata, M. Fays, M. Fehrmann, H. Feicht, J. Fejer, M. M. Fernandez-Galiana, A. Ferrante, I. Ferreira, E. C. Ferrini, F. Fidecaro, F. Fiori, I. Fiorucci, D. Fisher, R. P. Flaminio, R. Fletcher, M. Fong, H. Forsyth, P. W. F. Forsyth, S. S. Fournier, J. -D. Frasca, S. Frasconi, F. Frei, Z. Freise, A. Frey, R. Frey, V. Fries, E. M. Fritschel, P. Frolov, V. V. Fulda, P. Fyffe, M. Gabbard, H. Gabel, M. Gadre, B. U. Gaebel, S. M. Gair, J. R. Gammaitoni, L. Ganija, M. R. Gaonkar, S. G. Garufi, F. Gaudio, S. Gaur, G. Gayathri, V. Gehrels, N. Gemme, G. Genin, E. Gennai, A. George, D. George, J. Gergely, L. Germain, V. Ghonge, S. Ghosh, Abhirup Ghosh, Archisman Ghosh, S. Giaime, J. A. Giardina, K. D. Giazotto, A. Gill, K. Glover, L. Goetz, E. Goetz, R. Gomes, S. González, G. Castro, J. M. Gonzalez Gopakumar, A. Gorodetsky, M. L. Gossan, S. E. Gosselin, M. Gouaty, R. Grado, A. Graef, C. Granata, M. Grant, A. Gras, S. Gray, C. Greco, G. Green, A. C. Groot, P. Grote, H. Grunewald, S. Gruning, P. Guidi, G. M. Guo, X. Gupta, A. Gupta, M. K. Gushwa, K. E. Gustafson, E. K. Gustafson, R. Hall, B. R. Hall, E. D. Hammond, G. Haney, M. Hanke, M. M. Hanks, J. Hanna, C. Hannam, M. D. Hannuksela, O. A. Hanson, J. Hardwick, T. Harms, J. Harry, G. M. Harry, I. W. Hart, M. J. Haster, C. -J. Haughian, K. Healy, J. Heidmann, A. Heintze, M. C. Heitmann, H. Hello, P. Hemming, G. Hendry, M. Heng, I. S. Hennig, J. Henry, J. Heptonstall, A. W. Heurs, M. Hild, S. Hoak, D. Hofman, D. Holt, K. Holz, D. E. Hopkins, P. Horst, C. Hough, J. Houston, E. A. Howell, E. J. Hu, Y. M. Huerta, E. A. Huet, D. Hughey, B. Husa, S. Huttner, S. H. Huynh-Dinh, T. Indik, N. Ingram, D. R. Inta, R. Intini, G. Isa, H. N. Isac, J. -M. Isi, M. Iyer, B. R. Izumi, K. Jacqmin, T. Jani, K. Jaranowski, P. Jawahar, S. Jiménez-Forteza, F. Johnson, W. W. Johnson-McDaniel, N. K. Jones, D. I. Jones, R. Jonker, R. J. G. Ju, L. Junker, J. Kalaghatgi, C. V. Kalogera, V. Kandhasamy, S. Kang, G. Kanner, J. B. Karki, S. Karvinen, K. S. Kasprzack, M. Katolik, M. Katsavounidis, E. Katzman, W. Kaufer, S. Kawabe, K. Kéfélian, F. Keitel, D. Kemball, A. J. Kennedy, R. Kent, C. Key, J. S. Khalili, F. Y. Khan, I. Khan, S. Khan, Z. Khazanov, E. A. Kijbunchoo, N. Kim, Chunglee Kim, J. C. Kim, W. Kim, W. S. Kim, Y. -M. Kimbrell, S. J. King, E. J. King, P. J. Kirchhoff, R. Kissel, J. S. Kleybolte, L. Klimenko, S. Koch, P. Koehlenbeck, S. M. Koley, S. Kondrashov, V. Kontos, A. Korobko, M. Korth, W. Z. Kowalska, I. Kozak, D. B. Krämer, C. Kringel, V. Krishnan, B. Królak, A. Kuehn, G. Kumar, P. Kumar, R. Kumar, S. Kuo, L. Kutynia, A. Kwang, S. Lackey, B. D. Lai, K. H. Landry, M. 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. Lee, C. H. Lee, H. K. Lee, H. M. Lee, H. W. Lee, K. Lehmann, J. Lenon, A. Leonardi, M. Leroy, N. Letendre, N. Levin, Y. Li, T. G. F. Libson, A. Littenberg, T. B. Liu, J. Lo, R. K. L. Lockerbie, N. A. London, L. T. Lord, J. E. Lorenzini, M. Loriette, V. Lormand, M. Losurdo, G. Lough, J. D. Lovelace, G. Lück, H. Lumaca, D. Lundgren, A. P. Lynch, R. Ma, Y. Macfoy, S. Machenschalk, B. MacInnis, M. Macleod, D. M. Hernandez, I. Magaña Magaña-Sandoval, F. Zertuche, L. Magaña Magee, R. M. Majorana, E. Maksimovic, I. Man, N. Mandic, V. Mangano, V. Mansell, G. L. Manske, M. Mantovani, M. Marchesoni, F. Marion, F. Márka, S. Márka, Z. Markakis, C. Markosyan, A. S. Maros, E. Martelli, F. Martellini, L. Martin, I. W. Martynov, D. V. Marx, J. N. Mason, K. Masserot, A. Massinger, T. J. Masso-Reid, M. Mastrogiovanni, S. Matas, A. Matichard, F. Matone, L. Mavalvala, N. Mayani, R. Mazumder, N. McCarthy, R. McClelland, D. E. McCormick, S. McCuller, L. McGuire, S. C. McIntyre, G. McIver, J. McManus, D. J. McRae, T. McWilliams, S. T. Meacher, D. Meadors, G. D. Meidam, J. Mejuto-Villa, E. Melatos, A. Mendell, G. Mercer, R. A. Merilh, E. L. Merzougui, M. Meshkov, S. Messenger, C. Messick, C. Metzdorff, R. Meyers, P. M. Mezzani, F. Miao, H. Michel, C. Middleton, H. Mikhailov, E. E. Milano, L. Miller, A. L. Miller, A. Miller, B. B. Miller, J. Millhouse, M. Minazzoli, O. Minenkov, Y. Ming, J. Mishra, C. Mitra, S. Mitrofanov, V. P. Mitselmakher, G. Mittleman, R. Moggi, A. Mohan, M. Mohapatra, S. R. P. Montani, M. Moore, B. C. Moore, C. J. Moraru, D. Moreno, G. Morriss, S. R. Mours, B. Mow-Lowry, C. M. Mueller, G. Muir, A. W. Mukherjee, Arunava Mukherjee, D. Mukherjee, S. Mukund, N. Mullavey, A. Munch, J. Muniz, E. A. M. Murray, P. G. Napier, K. Nardecchia, I. Naticchioni, L. Nayak, R. K. Nelemans, G. Nelson, T. J. N. Neri, M. Nery, M. Neunzert, A. Newport, J. M. Newton, G. Ng, K. K. Y. Nguyen, T. T. Nichols, D. Nielsen, A. B. Nissanke, S. Nitz, A. Noack, A. Nocera, F. Nolting, D. Normandin, M. E. N. Nuttall, L. K. Oberling, J. Ochsner, E. Oelker, E. Ogin, G. H. Oh, J. J. Oh, S. H. Ohme, F. Oliver, M. Oppermann, P. Oram, Richard J. O'Reilly, B. Ormiston, R. Ortega, L. F. O'Shaughnessy, R. Ottaway, D. J. Overmier, H. Owen, B. J. Pace, A. E. Page, J. Page, M. A. Pai, A. Pai, S. A. Palamos, J. R. Palashov, O. Palomba, C. Pal-Singh, A. Pan, H. Pang, B. Pang, P. T. H. Pankow, C. Pannarale, F. Pant, B. C. Paoletti, F. Paoli, A. Papa, M. A. Paris, H. R. Parker, W. Pascucci, D. Pasqualetti, A. Passaquieti, R. Passuello, D. Patricelli, B. Pearlstone, B. L. Pedraza, M. Pedurand, R. Pekowsky, L. Pele, A. Penn, S. Perez, C. J. Perreca, A. Perri, L. M. Pfeiffer, H. P. Phelps, M. Piccinni, O. J. Pichot, M. Piergiovanni, F. Pierro, V. Pillant, G. Pinard, L. Pinto, I. M. Pitkin, M. Poggiani, R. Popolizio, P. Porter, E. K. Post, A. Powell, J. Prasad, J. Pratt, J. W. W. Predoi, V. Prestegard, T. Prijatelj, M. Principe, M. Privitera, S. Prodi, G. A. Prokhorov, L. G. Puncken, O. Punturo, M. Puppo, P. Pürrer, M. Qi, H. Qin, J. Qiu, S. Quetschke, V. Quintero, E. A. Quitzow-James, R. Raab, F. J. Rabeling, D. S. Radkins, H. Raffai, P. Raja, S. Rajan, C. Rakhmanov, M. Ramirez, K. E. Rapagnani, P. Raymond, V. Razzano, M. Read, J. Regimbau, T. Rei, L. Reid, S. Reitze, D. H. Rew, H. Reyes, S. D. Ricci, F. Ricker, P. M. Rieger, S. Riles, K. Rizzo, M. Robertson, N. A. Robie, R. Robinet, F. Rocchi, A. Rolland, L. Rollins, J. G. Roma, V. J. Romano, J. D. Romano, R. Romel, C. L. Romie, J. H. Rosińska, D. Ross, M. P. Rowan, S. Rüdiger, A. Ruggi, P. Ryan, K. Rynge, M. Sachdev, S. Sadecki, T. Sadeghian, L. Sakellariadou, M. Salconi, L. Saleem, M. Salemi, F. Samajdar, A. Sammut, L. Sampson, L. M. Sanchez, E. J. Sandberg, V. Sandeen, B. Sanders, J. R. Sassolas, B. Sathyaprakash, B. S. Saulson, P. R. Sauter, O. Savage, R. L. Sawadsky, A. Schale, P. Scheuer, J. Schmidt, E. Schmidt, J. Schmidt, P. Schnabel, R. Schofield, R. M. S. Schönbeck, A. Schreiber, E. Schuette, D. Schulte, B. W. Schutz, B. F. Schwalbe, S. G. Scott, J. Scott, S. M. Seidel, E. Sellers, D. Sengupta, A. S. Sentenac, D. Sequino, V. Sergeev, A. Shaddock, D. A. Shaffer, T. J. Shah, A. A. Shahriar, M. S. Shao, L. Shapiro, B. Shawhan, P. Sheperd, A. Shoemaker, D. H. Shoemaker, D. M. Siellez, K. Siemens, X. Sieniawska, M. Sigg, D. Silva, A. D. Singer, A. Singer, L. P. Singh, A. Singh, R. Singhal, A. Sintes, A. M. Slagmolen, B. J. J. Smith, B. Smith, J. R. Smith, R. J. E. Son, E. J. Sonnenberg, J. A. Sorazu, B. Sorrentino, F. Souradeep, T. Spencer, A. P. Srivastava, A. K. Staley, A. Steinke, M. Steinlechner, J. Steinlechner, S. Steinmeyer, D. Stephens, B. C. Stevenson, S. P. Stone, R. Strain, K. A. Stratta, G. Strigin, S. E. Sturani, R. Stuver, A. L. Summerscales, T. Z. Sun, L. Sunil, S. Sutton, P. J. Swinkels, B. L. Szczepańczyk, M. J. Tacca, M. Talukder, D. Tanner, D. B. Tápai, M. Taracchini, A. Taylor, J. A. Taylor, R. Theeg, T. Thomas, E. G. Thomas, M. Thomas, P. Thorne, K. A. Thorne, K. S. Thrane, E. Tiwari, S. Tiwari, V. Tokmakov, K. V. Toland, K. Tonelli, M. Tornasi, Z. Torrie, C. I. Töyrä, D. Travasso, F. Traylor, G. Trifirò, D. Trinastic, J. Tringali, M. C. Trozzo, L. Tsang, K. W. Tse, M. Tso, R. Tuyenbayev, D. Ueno, K. Ugolini, D. Unnikrishnan, C. S. Urban, A. L. Usman, S. A. Vahi, K. Vahlbruch, H. Vajente, G. Valdes, G. Vallisneri, M. van Bakel, N. van Beuzekom, M. Brand, J. F. J. van den Broeck, C. Van Den 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. Vinciguerra, S. Vine, D. J. Vinet, J. -Y. Vitale, S. Vo, T. Vocca, H. Vorvick, C. Voss, D. V. Vousden, W. D. Vyatchanin, S. P. Wade, A. R. Wade, L. E. Wade, M. Wald, R. M. Walet, R. Walker, M. Wallace, L. Walsh, S. Wang, G. Wang, H. Wang, J. Z. Wang, M. Wang, Y. -F. Wang, Y. Ward, R. L. Warner, J. Was, M. Watchi, J. Weaver, B. Wei, L. -W. Weinert, M. Weinstein, A. J. Weiss, R. Wen, L. Wessel, E. K. Weßels, P. Westphal, T. Wette, K. Whelan, J. T. Whiting, B. F. Whittle, C. Williams, D. Williams, R. 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. Wong, K. W. K. Worden, J. Wright, J. L. Wu, D. S. Wu, G. Yam, W. Yamamoto, H. Yancey, C. C. Yap, M. J. Yu, Hang Yu, Haocun Yvert, M. Zadrożny, A. Zanolin, M. Zelenova, T. Zendri, J. -P. Zevin, M. Zhang, L. Zhang, M. Zhang, T. Zhang, Y. -H. Zhao, C. Zhou, M. Zhou, Z. Zhu, X. J. Zimmerman, A. Zucker, M. E. Zweizig, J.
Source :
Phys. Rev. Lett., 118(22):221101, 2017
Publication Year :
2017
Abstract
We describe the observation of GW170104, a gravitational-wave signal produced by the coalescence of a pair of stellar-mass black holes. The signal was measured on January 4, 2017 at 10:11:58.6 UTC by the twin advanced detectors of the Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory during their second observing run, with a network signal-to-noise ratio of 13 and a false alarm rate less than 1 in 70,000 years. The inferred component black hole masses are $31.2^{+8.4}_{-6.0}\,M_\odot$ and $19.4^{+5.3}_{-5.9}\,M_\odot$ (at the 90% credible level). The black hole spins are best constrained through measurement of the effective inspiral spin parameter, a mass-weighted combination of the spin components perpendicular to the orbital plane, $\chi_\mathrm{eff} = -0.12^{+0.21}_{-0.30}.$ This result implies that spin configurations with both component spins positively aligned with the orbital angular momentum are disfavored. The source luminosity distance is $880^{+450}_{-390}~\mathrm{Mpc}$ corresponding to a redshift of $z = 0.18^{+0.08}_{-0.07}$. We constrain the magnitude of modifications to the gravitational-wave dispersion relation and perform null tests of general relativity. Assuming that gravitons are dispersed in vacuum like massive particles, we bound the graviton mass to $m_g \le 7.7 \times 10^{-23}~\mathrm{eV}/c^2$. In all cases, we find that GW170104 is consistent with general relativity.<br />Comment: 28 pages including Supplemental Material, 15 Figures, 5 Tables. This version updates Fig. 14 (Fig. 9 in Supp. Mat.)