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GW170104: Observation of a 50-Solar-Mass Binary Black Hole Coalescence at Redshift 0.2

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GW170104: Observation of a 50-Solar-Mass Binary Black Hole Coalescence at Redshift 0.2. Physical Review Letters 118 (22) , 221101. 10.1103/PhysRevLett.118.221101

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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 −6.0M⊙ and 19.4 +5.3 −5.9M⊙ (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, χeff=−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  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 mg≤7.7×10−23  eV/c2. In all cases, we find that GW170104 is consistent with general relativity.

Item Type: Article
Date Type: Publication
Status: Published
Schools: Physics and Astronomy
Publisher: American Physical Society
ISSN: 0031-9007
Funders: STFC, ERC
Date of First Compliant Deposit: 5 June 2017
Date of Acceptance: 23 May 2017
Last Modified: 18 Jul 2019 08:45
URI: http://orca.cf.ac.uk/id/eprint/101165

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