GW190521: a binary black hole merger with a total mass of 150 M⊙

Abbott, R. et al. (2020) GW190521: a binary black hole merger with a total mass of 150 M⊙. Physical Review Letters, 125(10), 101102. (doi: 10.1103/PhysRevLett.125.101102)

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Abstract

On May 21, 2019 at 03:02:29 UTC Advanced LIGO and Advanced Virgo observed a short duration gravitational-wave signal, GW190521, with a three-detector network signal-to-noise ratio of 14.7, and an estimated false-alarm rate of 1 in 4900 yr using a search sensitive to generic transients. If GW190521 is from a quasicircular binary inspiral, then the detected signal is consistent with the merger of two black holes with masses of 85+21−14  M⊙ and 66+17−18  M⊙ (90% credible intervals). We infer that the primary black hole mass lies within the gap produced by (pulsational) pair-instability supernova processes, with only a 0.32% probability of being below 65  M⊙. We calculate the mass of the remnant to be 142+28−16  M⊙, which can be considered an intermediate mass black hole (IMBH). The luminosity distance of the source is 5.3+2.4−2.6  Gpc, corresponding to a redshift of 0.82+0.28−0.34. The inferred rate of mergers similar to GW190521 is 0.13+0.30−0.11  Gpc−3 yr−1.

Item Type:Articles
Keywords:Gravitational waves, black holes.
Status:Published
Refereed:Yes
Glasgow Author(s) Enlighten ID:Grant, Mr Alastair and Spencer, Mr Andrew and Pearlstone, Brynley and Messenger, Dr Christopher and Masso Reid, Ms Mariela and Bell, Dr Angus and Williams, Mr Daniel and Pascucci, Daniela and Utina, Mr Andrei and Toland, Mr Karl and Hayes, Mr Fergus and Hammond, Professor Giles and Hild, Professor Stefan and Barr, Dr Bryan and Sorazu Lucio, Dr Borja and Cummings, Ms Rebecca and Steinlechner, Dr Jessica and Veitch, Dr John and Linley, Mr Jethro and Kinley-Hanlon, Maya Marie Antoinette and Heng, Professor Ik Siong and Dupej, Peter and van Veggel, Dr Marielle and Tait, Mr Simon and Briggs, Mr Joseph and Singha, Ms Ayatri and Zhang, Mr Teng and Hendry, Professor Martin and Scott, Dr Jamie and Mangano, Valentina and Rowan, Professor Sheila and Martin, Dr Iain and Robertson, Professor Norna and Chan, Mr Man Leong and Tornasi, Zeno and Mukherjee, Dr Arunava and Gabbard, Mr Hunter and Cumming, Dr Alan and Berry, Dr Christopher and Cunningham, Dr Liam and Gray, Ms Rachel and Woan, Professor Graham and WRIGHT, Jennifer and Steinlechner, Dr Sebastian and Datrier, Ms Laurence and Hough, Professor James and Huttner, Dr Sabina and Callaghan, Mr Jack and Bayley, Mr Joseph and Strain, Professor Kenneth and Jones, Mr Russell and Eddolls, Graeme and Haughian, Dr Karen and De Lillo, Nicola and Murray, Dr Peter
Authors: 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., Aich, A., Aiello, L., Ain, A., Ajith, P., Akcay, S., Allen, G., Allocca, A., Altin, P. A., Amato, A., Anand, S., Ananyeva, A., Anderson, S. B., Anderson, W. G., Angelova, S. V., Ansoldi, S., Antier, S., Appert, S., Arai, K., Araya, M. C., Areeda, J. S., Arène, M., Arnaud, N., Aronson, S. M., Arun, K. G., Asali, Y., Ascenzi, S., Ashton, G., Aston, S. M., Astone, P., Aubin, F., Aufmuth, P., AultONeal, K., Austin, C., Avendano, V., Babak, S., Bacon, P., Badaracco, F., Bader, M. K. M., Bae, S., Baer, A. M., Baird, J., Baldaccini, F., Ballardin, G., Ballmer, S. W., Bals, A., Balsamo, A., Baltus, G., Banagiri, S., Bankar, D., Bankar, R. S., Barayoga, J. C., Barbieri, C., Barish, B. 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Subjects:Q Science > QB Astronomy
Q Science > QC Physics
College/School:College of Science and Engineering > School of Physics and Astronomy
Research Group:Institute for Gravitational Research
Journal Name:Physical Review Letters
Publisher:American Physical Society
ISSN:0031-9007
ISSN (Online):1079-7114
Published Online:02 September 2020
Copyright Holders:Copyright © 2020 American Physical Society
First Published:First published in Physical Review Letters 125(10) 101102
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