GWTC-3: Compact binary coalescences observed by LIGO and Virgo during the second part of the third observing run

Abbott, R. et al. (2023) GWTC-3: Compact binary coalescences observed by LIGO and Virgo during the second part of the third observing run. Physical Review X, 13(4), 041039. (doi: 10.1103/PhysRevX.13.041039)

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Abstract

The third Gravitational-wave Transient Catalog (GWTC-3) describes signals detected with Advanced LIGO and Advanced Virgo up to the end of their third observing run. Updating the previous GWTC-2.1, we present candidate gravitational waves from compact binary coalescences during the second half of the third observing run (O3b) between 1 November 2019, 15:00 UTC and 27 March 2020, 17:00 UTC. There are 35 compact binary coalescence candidates identified by at least one of our search algorithms with a probability of astrophysical origin p-astro > 0.5. Of these, 18 were previously reported as low-latency public alerts, and 17 are reported here for the first time. Based upon estimates for the component masses, our O3b candidates with p-astro > 0.5 are consistent with gravitational-wave signals from binary black holes or neutron star–black hole binaries, and we identify none from binary neutron stars. However, from the gravitational-wave data alone, we are not able to measure matter effects that distinguish whether the binary components are neutron stars or black holes. The range of inferred component masses is similar to that found with previous catalogs, but the O3b candidates include the first confident observations of neutron star–black hole binaries. Including the 35 candidates from O3b in addition to those from GWTC-2.1, GWTC-3 contains 90 candidates found by our analysis with p-astro > 0.5 across the first three observing runs. These observations of compact binary coalescences present an unprecedented view of the properties of black holes and neutron stars.

Item Type:Articles (Other)
Additional Information:This work was supported by MEXT, JSPS Leading-edge Research Infrastructure Program, JSPS Grant-in-Aid for Specially Promoted Research, Grant No. 26000005, JSPS Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas 2905: Grants No, JP17H06358, No. JP17H06361, and No. JP17H06364, JSPS Core-to-Core Program A. Advanced Research Networks, JSPS Grant-in-Aid for Scientific Research (S) Grant No. 17H06133, the joint research program of the Institute for Cosmic Ray Research, University of Tokyo, National Research Foundation and Computing Infrastructure Project of KISTI-GSDC in Korea, Academia Sinica, AS Grid Center and the Ministry of Science and Technology in Taiwan under grants including Grant No. AS-CDA-105-M06, Advanced Technology Center of NAOJ, and Mechanical Engineering Center of KEK.
Keywords:Gravitational waves.
Status:Published
Refereed:Yes
Glasgow Author(s) Enlighten ID:Grant, Mr Alastair and Spencer, Dr Andrew and Messenger, Dr Christopher and Masso Reid, Ms Mariela and Williams, Dr Daniel and Toland, Dr Karl and Hayes, Dr Fergus and Hammond, Professor Giles and Barr, Dr Bryan and Cummings, Ms Rebecca and Oelker, Dr Eric and Veitch, Dr John and Linley, Mr Jethro and Heng, Professor Ik Siong and Dupej, Peter and Tait, Dr Simon and Briggs, Mr Joseph and Webster, Dr Stephen and Kinley-Hanlon, Miss Maya and Hendry, Professor Martin and Scott, Dr Jamie and Rowan, Professor Sheila and Chapman-Bird, Christian and Martin, Dr Iain and Robertson, Professor Norna and Cumming, Dr Alan and Gabbard, Mr Hunter and Berry, Dr Christopher and Cunningham, Dr Liam and Williams, Mr Michael and Gray, Dr Rachel and Woan, Professor Graham and Datrier, Ms Laurence and Hough, Professor James and McGhee, Mr Graeme and Huttner, Dr Sabina and Bayley, Mr Joseph and Callaghan, Mr Jack and Strain, Professor Kenneth and Eddolls, Graeme and Jones, Mr Russell and De Lillo, Nicola and Haughian, Dr Karen and Murray, Dr Peter and Barton, Dr Mark
Authors: Abbott, R., Abbott, T. D., Acernese, F., Ackley, K., Adams, C., Adhikari, N., Adhikari, R. X., Adya, V. B., Affeldt, C., Agarwal, D., Agathos, M., Agatsuma, K., Aggarwal, N., Aguiar, O. D., Aiello, L., Ain, A., Ajith, P., Akcay, S., Akutsu, T., Albanesi, S., Allocca, A., Altin, P. A., Amato, A., Anand, C., Anand, S., Ananyeva, A., Anderson, S. B., Anderson, W. G., Ando, M., Andrade, T., Andres, N., Andriifmmode celse ćfi, T., Angelova, S. V., Ansoldi, S., Antelis, J. M., Antier, S., Appert, S., Arai, K., Arai, K., Arai, Y., Araki, S., Araya, A., Araya, M. C., Areeda, J. S., Arène, M., Aritomi, N., Arnaud, N., Arogeti, M., Aronson, S. M., Arun, K. G., Asada, H., Asali, Y., Ashton, G., Aso, Y., Assiduo, M., Aston, S. M., Astone, P., Aubin, F., Austin, C., Babak, S., Badaracco, F., Bader, M. K. M., Badger, C., Bae, S., Bae, Y., Baer, A. M., Bagnasco, S., Bai, Y., Baiotti, L., Baird, J., Bajpai, R., Ball, M., Ballardin, G., Ballmer, S. 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J., Roy, S., Roy, S., Roy, S., Rozza, D., Ruggi, P., Ruiz-Rocha, K., Ryan, K., Sachdev, S., Sadecki, T., Sadiq, J., Sago, N., Saito, S., Saito, Y., Sakai, K., Sakai, Y., Sakellariadou, M., Sakuno, Y., Salafia, O. S., Salconi, L., Saleem, M., Salemi, F., Samajdar, A., Sanchez, E. J., Sanchez, J. H., Sanchez, L. E., Sanchis-Gual, N., Sanders, J. R., Sanuy, A., Saravanan, T. R., Sarin, N., Sassolas, B., Satari, H., Sathyaprakash, B. S., Sato, S., Sato, T., Sauter, O., Savage, R. L., Sawada, T., Sawant, D., Sawant, H. L., Sayah, S., Schaetzl, D., Scheel, M., Scheuer, J., Schiworski, M., Schmidt, P., Schmidt, S., Schnabel, R., Schneewind, M., Schofield, R. M. S., Schönbeck, A., Schulte, B. W., Schutz, B. F., Schwartz, E., Scott, J., Scott, S. M., Seglar-Arroyo, M., Sekiguchi, T., Sekiguchi, Y., Sellers, D., Sengupta, A. S., Sentenac, D., Seo, E. G., Sequino, V., Sergeev, A., Setyawati, Y., Shaffer, T., Shahriar, M. S., Shams, B., Shao, L., Sharma, A., Sharma, P., Shawhan, P., Shcheblanov, N. S., Shibagaki, S., Shikauchi, M., Shimizu, R., Shimoda, T., Shimode, K., Shinkai, H., Shishido, T., Shoda, A., Shoemaker, D. H., Shoemaker, D. M., ShyamSundar, S., Sieniawska, M., Sigg, D., Singer, L. P., Singh, D., Singh, N., Singha, A., Sintes, A. M., Sipala, V., Skliris, V., Slagmolen, B. J. J., Slaven-Blair, T. J., Smetana, J., Smith, J. R., Smith, R. J. E., Soldateschi, J., Somala, S. N., Somiya, K., Son, E. J., Soni, K., Soni, S., Sordini, V., Sorrentino, F., Sorrentino, N., Sotani, H., Soulard, R., Souradeep, T., Sowell, E., Spagnuolo, V., Spencer, A. P., Spera, M., Srinivasan, R., Srivastava, A. K., Srivastava, V., Staats, K., Stachie, C., Steer, D. A., Steinhoff, J., Steinlechner, J., Steinlechner, S., Stevenson, S. P., Stops, D. J., Stover, M., Strain, K. A., Strang, L. C., Stratta, G., Strunk, A., Sturani, R., Stuver, A. L., Sudhagar, S., Sudhir, V., Sugimoto, R., Suh, H. G., Sullivan, A. 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D., Vijaykumar, A., Villa-Ortega, V., Vinet, J.-Y., Virtuoso, A., Vitale, S., Vo, T., Vocca, H., von Reis, E. R. G., von Wrangel, J. S. A., Vorvick, C., Vyatchanin, S. P., Wade, L. E., Wade, M., Wagner, K. J., Walet, R. C., Walker, M., Wallace, G. S., Wallace, L., Walsh, S., Wang, J., Wang, J. Z., Wang, W. H., Ward, R. L., Warner, J., Was, M., Washimi, T., Washington, N. Y., Watchi, J., Weaver, B., Webster, S. A., Weinert, M., Weinstein, A. J., Weiss, R., Weller, C. M., Weller, R. A., Wellmann, F., Wen, L., Weßels, P., Wette, K., Whelan, J. T., White, D. D., Whiting, B. F., Whittle, C., Wilken, D., Williams, D., Williams, M., Williams, N., Williamson, A. R., Willis, J. L., Willke, B., Wilson, D. J., Winkler, W., Wipf, C. C., Wlodarczyk, T., Woan, G., Woehler, J., Wofford, J. K., Wong, I. C. F., Wu, C., Wu, D. S., Wu, H., Wu, S., Wysocki, D. M., Xiao, L., Xu, W.-R., Yamada, T., Yamamoto, H., Yamamoto, K., Yamamoto, K., Yamamoto, T., Yamashita, K., Yamazaki, R., Yang, F. W., Yang, L., Yang, Y., Yang, Y., Yang, Z., Yap, M. J., Yeeles, D. W., Yelikar, A. B., Ying, M., Yokogawa, K., Yokoyama, J., Yokozawa, T., Yoo, J., Yoshioka, T., Yu, H., Yu, H., Yuzurihara, H., Zadroifmmode zelse żfiny, A., Zanolin, M., Zeidler, S., Zelenova, T., Zendri, J.-P., Zevin, M., Zhan, M., Zhang, H., Zhang, J., Zhang, L., Zhang, T., Zhang, Y., Zhao, C., Zhao, G., Zhao, Y., Zhao, Y., Zheng, Y., Zhou, R., Zhou, Z., Zhu, X. J., Zhu, Z.-H., Zimmerman, A. B., Zlochower, Y., Zucker, M. E., and Zweizig, J.
Subjects:Q Science > QB Astronomy
Q Science > QC Physics
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
Research Group:Institute for Gravitational Research
Journal Name:Physical Review X
Journal Abbr.:Phys. Rev. X
Publisher:American Physical Society
ISSN:2160-3308
ISSN (Online):2160-3308
Published Online:04 December 2023
Copyright Holders:Copyright © 2023 American Physical Society
First Published:First published in Physical Review X 13(4):041039
Publisher Policy:Reproduced under a Creative Commons License
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312546Investigations in Gravitational RadiationSheila RowanScience and Technology Facilities Council (STFC)ST/V005634/1ENG - Electronics & Nanoscale Engineering
309290Advanced LIGO Operations SupportKenneth StrainScience and Technology Facilities Council (STFC)ST/V001019/1P&S - Physics & Astronomy