GWTC-2: compact binary coalescences observed by LIGO and Virgo during the first half of the third observing run

Abbott, R. et al. (2021) GWTC-2: compact binary coalescences observed by LIGO and Virgo during the first half of the third observing run. Physical Review X, 11(2), 021053. (doi: 10.1103/PhysRevX.11.021053)

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     M ⊙ ) is increased compared to GWTC-1, with total masses from approximately 14     M ⊙ for GW190924_021846 to approximately 150     M ⊙ 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.

• Item Type: Articles
• Status: Published
• Refereed: Yes
• Glasgow Author(s) Enlighten ID: Grant, Mr Alastair and Spencer, Dr Andrew and Masso Reid, Ms Mariela and Williams, Dr Daniel and Barr, Dr Bryan and Sorazu Lucio, Dr Borja and Veitch, Dr John and Linley, Mr Jethro and Kinley-Hanlon, Maya Marie Antoinette and Heng, Professor Ik Siong and Dupej, Peter and Briggs, Mr Joseph and Hendry, Professor Martin and Rowan, Professor Sheila and Tornasi, Zeno and Berry, Dr Christopher and Cunningham, Dr Liam and Gray, Dr Rachel and Steinlechner, Dr Sebastian and Datrier, Ms Laurence and Hough, Professor James and Huttner, Dr Sabina and Williams, Michael and De Lillo, Nicola and Messenger, Dr Christopher and Toland, Dr Karl and Hayes, Dr Fergus and Hammond, Professor Giles and Cummings, Ms Rebecca and Gabbard, Hunter Arthur and Steinlechner, Dr Jessica and Tait, Dr Simon and Scott, Dr Jamie and Martin, Dr Iain and Robertson, Professor Norna and Mukherjee, Dr Arunava and Cumming, Dr Alan and Woan, Professor Graham and WRIGHT, Jennifer and Callaghan, Mr Jack and Bayley, Mr Joseph and Strain, Professor Kenneth and Jones, Mr Russell and Eddolls, Graeme and Haughian, Dr Karen and Murray, Dr Peter
• Authors: Abbott, R., Abbott, T. D., Abraham, S., Acernese, F., Ackley, K., Adams, A., 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., 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., Antelis, J. M., 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., Badaracco, F., Bader, M. K. M., Bae, S., Baer, A. M., Bagnasco, S., Baird, J., Ball, M., 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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J., Venkateswara, K., Venneberg, J., Venugopalan, G., Verkindt, D., Verma, Y., Veske, D., Vetrano, F., Viceré, A., Viets, A. D., Vijaykumar, A., Villa-Ortega, V., Vinet, J.-Y., Vitale, S., Vo, T., Vocca, H., Vorvick, C., Vyatchanin, S. P., Wade, A. R., Wade, L. E., Wade, M., Walet, R. C., Walker, M., Wallace, G. S., Wallace, L., Walsh, S., Wang, J. Z., Wang, S., Wang, W. H., Wang, Y. F., Ward, R. L., Warner, J., Was, M., Washington, N. Y., Watchi, J., Weaver, B., Wei, L., Weinert, M., Weinstein, A. J., Weiss, R., Wellmann, F., Wen, L., Weßels, P., Westhouse, J. W., Wette, K., Whelan, J. T., White, D. D., White, L. V., Whiting, B. F., Whittle, C., Wilken, D. M., Williams, D., Williams, M. J., Williamson, A. R., Willis, J. L., Willke, B., Wilson, D. J., Wimmer, M. H., Winkler, W., Wipf, C. C., Woan, G., Woehler, J., Wofford, J. K., Wong, I. C. F., Wrangel, J., Wright, J. L., Wu, D. S., Wysocki, D. M., Xiao, L., Yamamoto, H., Yang, L., Yang, Y., Yang, Z., Yap, M. J., Yeeles, D. W., Yoon, A., Yu, H., Yu, H., Yuen, S. H. R., Zadrożny, A., Zanolin, M., Zelenova, T., Zendri, J.-P., Zevin, M., Zhang, J., Zhang, L., Zhang, R., Zhang, T., Zhao, C., Zhao, G., Zheng, Y., Zhou, M., Zhou, Z., Zhu, X. J., Zimmerman, A. B., Zlochower, Y., Zucker, M. E., and Zweizig, J.
• College/School: College of Science and Engineering > School of Physics and Astronomy
• Research Centre: College of Science and Engineering > School of Physics and Astronomy > Institute for Gravitational Research
• Journal Name: Physical Review X
• Publisher: American Physical Society
• ISSN: 2160-3308
• ISSN (Online): 2160-3308
• Published Online: 09 June 2021
• Copyright Holders: Copyright © 2021 The Authors
• First Published: First published in Physical Review X 11(2): 021053
• Publisher Policy: Reproduced under a Creative Commons License