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Observation of Gravitational Waves from a Binary Black Hole Merger

B.P. Abbott 1 R. Abbott T. d. Abbott M. r. Abernathy F. Acernese K. Ackley C. Adams T. Adams 2 P. Addesso R. x. Adhikari V. b. Adya C. Affeldt M. Agathos K. Agatsuma N. Aggarwal O. d. Aguiar L. Aiello A. Ain P. Ajith B. Allen A. Allocca P. a. Altin S. b. Anderson W. g. Anderson K. Arai M. a. Arain M. c. Araya C. c. Arceneaux J. s. Areeda N. Arnaud K. g. Arun S. Ascenzi G. Ashton M. Ast S. m. Aston P. Astone P. Aufmuth C. Aulbert S. Babak P. Bacon 3 M. k. m. Bader P. t. Baker F. Baldaccini G. Ballardin S. w. Ballmer J. c. Barayoga S. e. Barclay B. c. Barish D. Barker F. Barone B. Barr L. Barsotti M. Barsuglia 3 D. Barta J. Bartlett M. a. Barton I. Bartos R. Bassiri A. Basti J. c. Batch C. Baune V. Bavigadda M. Bazzan B. Behnke M. Bejger C. Belczynski A. s. Bell C. j. Bell B. k. Berger J. Bergman G. Bergmann C. p. l. Berry D. Bersanetti A. Bertolini J. Betzwieser S. Bhagwat R. Bhandare I. a. Bilenko G. Billingsley J. Birch R. Birney O. Birnholtz S. Biscans A. Bisht M. Bitossi C. Biwer M. a. Bizouard 4 J. k. Blackburn C. d. Blair D. g. Blair R. m. Blair S. Bloemen O. Bock T. p. Bodiya M. Boer 5 G. Bogaert 5 C. Bogan A. Bohe 3 P. Bojtos C. Bond François Bondu 6 R. Bonnand 2 B. a. Boom R. Bork V. Boschi S. Bose Y. Bouffanais 3 A. Bozzi C. Bradaschia P. r. Brady V. b. Braginsky M. Branchesi J. e. Brau T. Briant 7 A. Brillet 5 M. Brinkmann V. Brisson 4 P. Brockill A. f. Brooks D. a. Brown D. d. Brown N. m. Brown C. c. Buchanan A. Buikema T. Bulik H. j. Bulten A. Buonanno D. Buskulic 2 Christelle Lesvigne-Buy 3 R. l. Byer M. Cabero L. Cadonati G. Cagnoli 8, 9 C. Cahillane J. Calderón Bustillo T. Callister E. Calloni J. b. Camp K. c. Cannon J. Cao C. d. Capano E. Capocasa 3 F. Carbognani S. Caride J. Casanueva Diaz C. Casentini S. Caudill M. Cavaglià F. Cavalier 4 R. Cavalieri G. Cella C. b. Cepeda L. Cerboni Baiardi G. Cerretani E. Cesarini R. Chakraborty T. Chalermsongsak S. j. Chamberlin M. Chan S. Chao P. Charlton E. Chassande-Mottin 3 H. y. Chen Y. Chen C. Cheng A. Chincarini A. Chiummo H. s. Cho M. Cho J. h. Chow N. Christensen Q. Chu S. Chua 7 S. Chung G. Ciani F. Clara J. a. Clark F. Cleva 5 E. Coccia P.-F. Cohadon 7 A. Colla C. g. Collette L. Cominsky M. Constancio A. Conte L. Conti D. Cook T. r. Corbitt N. Cornish A. Corsi S. Cortese C. a. Costa M. w. Coughlin S. b. Coughlin J.-P. Coulon 5 S. t. Countryman P. Couvares E. e. Cowan D. m. Coward M. j. Cowart D. c. Coyne R. Coyne K. Craig J. d. e. Creighton T. d. Creighton J. Cripe S. g. Crowder A. m. Cruise A. Cumming L. Cunningham E. Cuoco T. Dal Canton S. l. Danilishin S. D’antonio K. Danzmann N. s. Darman C. f. da Silva Costa V. Dattilo I. Dave H. p. Daveloza M. Davier 4 G. s. Davies E. j. Daw R. Day S. De D. Debra G. Debreczeni J. Degallaix 9 M. de Laurentis S. Deléglise 7 W. del Pozzo T. Denker T. Dent H. Dereli 5 V. Dergachev R. t. Derosa R. de Rosa R. Desalvo S. Dhurandhar M. c. Díaz L. Di Fiore M. Di Giovanni A. Di Lieto S. Di Pace 5 I. Di Palma A. Di Virgilio G. Dojcinoski V. Dolique 9 F. Donovan K. l. Dooley S. Doravari R. Douglas T. p. Downes M. Drago R. w. p. Drever J. c. Driggers Z. Du M. Ducrot 2 S. e. Dwyer T. b. Edo M. c. Edwards A. Effler H.-B. Eggenstein P. Ehrens J. Eichholz S. s. Eikenberry W. Engels R. c. Essick T. Etzel M. Evans T. m. Evans R. Everett M. Factourovich V. Fafone H. Fair S. Fairhurst X. Fan Q. Fang S. Farinon B. Farr W. m. Farr M. Favata M. Fays H. Fehrmann M. m. Fejer D. Feldbaum I. Ferrante E. c. Ferreira F. Ferrini F. Fidecaro L. s. Finn I. Fiori D. Fiorucci 3 R. p. Fisher R. Flaminio 9 M. Fletcher H. Fong J.-D. Fournier 5 S. Franco 4 S. Frasca F. Frasconi M. Frede Z. Frei A. Freise R. Frey V. Frey T. t. Fricke P. Fritschel V. v. Frolov P. Fulda M. Fyffe H. a. g. Gabbard J. r. Gair L. Gammaitoni S. g. Gaonkar F. Garufi A. Gatto 3 G. Gaur N. Gehrels G. Gemme B. Gendre 5 E. Genin A. Gennai J. George L. Gergely V. Germain 2 Abhirup Ghosh Archisman Ghosh S. Ghosh J. a. Giaime K. d. Giardina A. Giazotto K. Gill A. Glaefke J. r. Gleason E. Goetz R. Goetz L. Gondan G. González J. m. Gonzalez Castro A. Gopakumar N. a. Gordon M. l. Gorodetsky S. e. Gossan M. Gosselin R. Gouaty 2 C. Graef P. b. Graff M. Granata 9 A. Grant S. Gras C. Gray G. Greco A. c. Green R. j. s. Greenhalgh P. Groot H. Grote S. Grunewald G. m. Guidi X. Guo A. Gupta M. k. Gupta K. e. Gushwa E. k. Gustafson R. Gustafson J. j. Hacker B. r. Hall E. d. Hall G. Hammond M. Haney M. m. Hanke J. Hanks C. Hanna M. d. Hannam J. Hanson T. Hardwick J. Harms G. m. Harry I. w. Harry M. j. Hart M. t. Hartman C.-J. Haster K. Haughian J. Healy J. Heefner A. Heidmann 7 M. c. Heintze G. Heinzel H. Heitmann P. Hello 4 G. Hemming M. Hendry I. s. Heng J. Hennig A. w. Heptonstall M. Heurs S. Hild D. Hoak K. a. Hodge D. Hofman 9 S. e. Hollitt K. Holt D. e. Holz P. Hopkins D. j. Hosken J. Hough E. a. Houston E. j. Howell Y. m. Hu S. Huang E. a. Huerta D. Huet B. Hughey S. Husa S. h. Huttner T. Huynh-Dinh A. Idrisy N. Indik D. r. Ingram R. Inta H. n. Isa J.-M. Isac 7 M. Isi G. Islas T. Isogai B. r. Iyer K. Izumi M. b. Jacobson T. Jacqmin 7 H. Jang K. Jani P. Jaranowski S. Jawahar F. Jiménez-Forteza W. w. Johnson N. k. Johnson-Mcdaniel D. i. Jones R. Jones R. j. g. Jonker L. Ju K. Haris C. v. Kalaghatgi V. Kalogera S. Kandhasamy G. Kang J. b. Kanner S. Karki M. Kasprzack 4 E. Katsavounidis W. Katzman S. Kaufer T. Kaur K. Kawabe F. Kawazoe F. Kefelian 5 M. s. Kehl D. Keitel D. b. Kelley W. Kells R. Kennedy D. g. Keppel J. s. Key A. Khalaidovski F. y. Khalili I. Khan S. Khan Z. Khan E. a. Khazanov N. Kijbunchoo C. Kim J. Kim K. Kim Nam-Gyu Kim Namjun Kim Y.-M. Kim E. j. King P. j. King D. l. Kinzel J. s. Kissel L. Kleybolte S. Klimenko S. m. Koehlenbeck K. Kokeyama S. Koley V. Kondrashov A. Kontos S. Koranda M. Korobko W. z. Korth I. Kowalska D. b. Kozak V. Kringel B. Krishnan A. Królak C. Krueger G. Kuehn P. Kumar R. Kumar L. Kuo A. Kutynia P. Kwee B. d. Lackey M. Landry J. Lange B. Lantz P. d. Lasky A. Lazzarini C. Lazzaro P. Leaci S. Leavey E. o. Lebigot 3 C. h. Lee H. k. Lee H. m. Lee K. Lee A. Lenon M. Leonardi J. r. Leong N. Leroy N. Letendre 2 Y. Levin B. m. Levine T. g. f. Li A. Libson T. b. Littenberg N. a. Lockerbie J. Logue A. l. Lombardi L. t. London J. e. Lord M. Lorenzini V. Loriette 10 M. Lormand G. Losurdo J. d. Lough C. o. Lousto G. Lovelace H. Lück A. p. Lundgren J. Luo R. Lynch Y. Ma T. Macdonald B. Machenschalk M. Macinnis D. m. Macleod F. Magaña-Sandoval R. m. Magee M. Mageswaran E. Majorana I. Maksimovic V. Malvezzi N. Man 5 I. Mandel V. Mandic V. Mangano G. l. Mansell M. Manske M. Mantovani F. Marchesoni F. Marion 2 S. Márka Z. Márka A. s. Markosyan E. Maros F. Martelli L. Martellini 5 I. w. Martin R. m. Martin D. v. Martynov J. n. Marx K. Mason A. Masserot 2 T. j. Massinger M. Masso-Reid F. Matichard L. Matone N. Mavalvala N. Mazumder G. Mazzolo R. Mccarthy D. e. Mcclelland S. Mccormick S. c. Mcguire G. Mcintyre J. Mciver D. j. Mcmanus S. t. Mcwilliams D. Meacher 5 G. d. Meadors J. Meidam A. Melatos G. Mendell D. Mendoza-Gandara R. a. Mercer E. Merilh M. Merzougui 5 S. Meshkov C. Messenger C. Messick P. m. Meyers F. Mezzani H. Miao C. Michel 9 H. Middleton E. e. Mikhailov L. Milano J. Miller M. Millhouse Y. Minenkov J. Ming S. Mirshekari C. Mishra Subhabrata Mitra V. p. Mitrofanov G. Mitselmakher R. Mittleman A. Moggi M. Mohan S. r. p. Mohapatra M. Montani B. c. Moore C. j. Moore D. Moraru G. Moreno S. r. Morriss K. Mossavi B. Mours 2 C. m. Mow-Lowry C. l. Mueller G. Mueller A. w. Muir Arunava Mukherjee D. Mukherjee S. Mukherjee N. Mukund A. Mullavey J. Munch D. j. Murphy P. g. Murray A. Mytidis I. Nardecchia L. Naticchioni R. k. Nayak V. Necula K. Nedkova G. Nelemans M. Neri A. Neunzert G. Newton T. t. Nguyen A. b. Nielsen S. Nissanke A. Nitz F. Nocera D. Nolting M. e. n. Normandin L. k. Nuttall J. Oberling E. Ochsner J. O’dell E. Oelker G. h. Ogin J. j. Oh S. h. Oh F. Ohme M. Oliver P. Oppermann Richard J. Oram B. O’reilly R. O’shaughnessy C. d. Ott D. j. Ottaway R. s. Ottens H. Overmier B. j. Owen A. Pai S. a. Pai J. r. Palamos O. Palashov C. Palomba A. Pal-Singh H. Pan Y. Pan C. Pankow F. Pannarale B. c. Pant F. Paoletti A. Paoli M. a. Papa H. r. Paris W. Parker D. Pascucci A. Pasqualetti R. Passaquieti D. Passuello B. Patricelli Z. Patrick B. l. Pearlstone M. Pedraza R. Pedurand 9 L. Pekowsky A. Pele S. Penn A. Perreca H. p. Pfeiffer M. Phelps O. Piccinni M. Pichot 5 M. Pickenpack F. Piergiovanni V. Pierro G. Pillant L. Pinard 9 I. m. Pinto M. Pitkin J. h. Poeld R. Poggiani P. Popolizio A. Post J. Powell J. Prasad V. Predoi S. s. Premachandra T. Prestegard L. r. Price M. Prijatelj M. Principe S. Privitera R. Prix G. a. Prodi L. Prokhorov O. Puncken M. Punturo P. Puppo M. Pürrer H. Qi J. Qin V. Quetschke E. a. Quintero R. Quitzow-James F. j. Raab D. s. Rabeling H. Radkins P. Raffai S. Raja M. Rakhmanov C. r. Ramet P. Rapagnani V. Raymond M. Razzano V. Re J. Read C. m. Reed T. Regimbau L. Rei S. Reid D. h. Reitze H. Rew S. d. Reyes F. Ricci K. Riles N. a. Robertson R. Robie F. Robinet 4 A. Rocchi L. Rolland 2 J. g. Rollins V. j. Roma J. d. Romano R. Romano G. Romanov J. h. Romie D. Rosińska S. Rowan A. Rüdiger P. Ruggi K. Ryan S. Sachdev T. Sadecki L. Sadeghian L. Salconi M. Saleem F. Salemi A. Samajdar L. Sammut L. m. Sampson E. j. Sanchez V. Sandberg B. Sandeen G. h. Sanders J. r. Sanders B. Sassolas 9 B. s. Sathyaprakash P. r. Saulson Olivier Sauter R. l. Savage A. Sawadsky P. Schale R. Schilling J. Schmidt P. Schmidt R. Schnabel R. m. s. Schofield A. Schönbeck E. Schreiber D. Schuette B. f. Schutz J. Scott S. m. Scott D. Sellers A. s. Sengupta D. Sentenac V. Sequino A. Sergeev G. Serna Y. Setyawati A. Sevigny D. a. Shaddock T. Shaffer S. Shah M. s. Shahriar M. Shaltev Z. Shao B. Shapiro P. Shawhan A. Sheperd D. h. Shoemaker D. m. Shoemaker K. Siellez 5 X. Siemens D. Sigg A. d. Silva D. Simakov A. Singer L. p. Singer A. Singh R. Singh A. Singhal A. m. Sintes B. j. j. Slagmolen J. r. Smith M. r. Smith N. d. Smith R. j. e. Smith E. j. Son B. Sorazu F. Sorrentino T. Souradeep A. k. Srivastava A. Staley M. Steinke J. Steinlechner S. Steinlechner D. Steinmeyer B. c. Stephens S. p. Stevenson R. Stone K. a. Strain N. Straniero 9 G. Stratta N. a. Strauss S. Strigin R. Sturani A. l. Stuver T. z. Summerscales L. Sun P. j. Sutton B. l. Swinkels M. j. Szczepańczyk M. Tacca 3 D. Talukder D. b. Tanner M. Tápai S. p. Tarabrin A. Taracchini R. Taylor T. Theeg M. p. Thirugnanasambandam E. g. Thomas M. Thomas P. Thomas K. a. Thorne K. s. Thorne E. Thrane S. Tiwari V. Tiwari K. v. Tokmakov C. Tomlinson M. Tonelli C. v. Torres C. i. Torrie D. Töyrä F. Travasso G. Traylor D. Trifirò M. c. Tringali L. Trozzo M. Tse M. Turconi 5 D. Tuyenbayev D. Ugolini C. s. Unnikrishnan A. l. Urban S. a. Usman H. Vahlbruch G. Vajente G. Valdes M. Vallisneri N. van Bakel M. van Beuzekom J. f. j. van den Brand C. van den Broeck D. c. Vander-Hyde L. van Der Schaaf J. v. van Heijningen A. a. van Veggel M. Vardaro S. Vass M. Vasúth R. Vaulin A. Vecchio G. Vedovato J. Veitch P. j. Veitch K. Venkateswara D. Verkindt 2 F. Vetrano A. Viceré S. Vinciguerra D. j. Vine J.-Y. Vinet 5 S. Vitale T. Vo H. Vocca C. Vorvick D. Voss W. d. Vousden S. p. Vyatchanin A. r. Wade L. e. Wade M. Wade S. j. Waldman M. Walker L. Wallace S. Walsh Gang Wang H. Wang M. Wang X. Wang Y. Wang H. Ward R. l. Ward J. Warner M. Was 2 B. Weaver L.-W. Wei 5 M. Weinert A. j. Weinstein R. Weiss T. Welborn L. Wen P. Wessels T. Westphal K. Wette J. t. Whelan S. e. Whitcomb D. j. White B. f. Whiting K. Wiesner C. Wilkinson P. a. Willems L. Williams R. d. Williams A. r. Williamson J. l. Willis B. Willke M. h. Wimmer L. Winkelmann W. Winkler C. c. Wipf A. g. Wiseman H. Wittel G. Woan J. Worden J. l. Wright G. Wu J. Yablon I. Yakushin W. Yam H. Yamamoto C. c. Yancey M. j. Yap H. Yu M. Yvert 2 A. Zadrożny L. Zangrando M. Zanolin J.-P. Zendri M. Zevin 
Abstract : On September 14, 2015 at 09:50:45 UTC the two detectors of the Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory simultaneously observed a transient gravitational-wave signal. The signal sweeps upwards in frequency from 35 to 250 Hz with a peak gravitational-wave strain of $1.0 \times 10^{-21}$. It matches the waveform predicted by general relativity for the inspiral and merger of a pair of black holes and the ringdown of the resulting single black hole. The signal was observed with a matched-filter signal-to-noise ratio of 24 and a false alarm rate estimated to be less than 1 event per 203 000 years, equivalent to a significance greater than 5.1 {\sigma}. The source lies at a luminosity distance of $410^{+160}_{-180}$ Mpc corresponding to a redshift $z = 0.09^{+0.03}_{-0.04}$. In the source frame, the initial black hole masses are $36^{+5}_{-4} M_\odot$ and $29^{+4}_{-4} M_\odot$, and the final black hole mass is $62^{+4}_{-4} M_\odot$, with $3.0^{+0.5}_{-0.5} M_\odot c^2$ radiated in gravitational waves. All uncertainties define 90% credible intervals.These observations demonstrate the existence of binary stellar-mass black hole systems. This is the first direct detection of gravitational waves and the first observation of a binary black hole merger.
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Contributor : Dominique Girod Connect in order to contact the contributor
Submitted on : Thursday, August 11, 2016 - 10:44:40 AM
Last modification on : Saturday, October 8, 2022 - 3:32:20 AM

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B.P. Abbott, R. Abbott, T. d. Abbott, M. r. Abernathy, F. Acernese, et al.. Observation of Gravitational Waves from a Binary Black Hole Merger. Physical Review Letters, 2016, 116 (6), pp.061102. ⟨10.1103/PhysRevLett.116.061102⟩. ⟨in2p3-01273200⟩

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