Search for Eccentric Black Hole Coalescences during the Third Observing Run of LIGO and Virgo

Abstract Despite the growing number of binary black hole coalescences confidently observed through gravitational waves so far, the astrophysical origin of these binaries remains uncertain. Orbital eccentricity is one of the clearest tracers of binary formation channels. Identifying binary eccentricity, however, remains challenging due to the limited availability of gravitational waveforms that include the effects of eccentricity. Here, we present observational results for a waveform-independent search sensitive to eccentric black hole coalescences, covering the third observing run (O3) of the LIGO and Virgo detectors. We identified no new high-significance candidates beyond those that have already been identified with searches focusing on quasi-circular binaries. We determine the sensitivity of our search to high-mass (total source-frame mass M > 70 M ⊙ ) binaries covering eccentricities up to 0.3 at 15 Hz emitted gravitational-wave frequency, and use this to compare model predictions to search results. Assuming all detections are indeed quasi-circular, for our fiducial population model, we place a conservative upper limit for the merger rate density of high-mass binaries with eccentricities 0 < e ≤ 0.3 at 16.9 Gpc −3 yr −1 at the 90% confidence level.

Authors

Institutions

Publication Details

Journal
The Astrophysical Journal
Published
2024-09-26
DOI
https://doi.org/10.3847/1538-4357/ad65ce
Citations
35
Primary Topic
Pulsars and Gravitational Waves Research
Type
article
Field-Weighted Citation Impact
11.60

Funders

Controls
|||
ALL TIME
JAN
FEB
MAR
APR
MAY
JUN
JUL
AUG
SEP
OCT
article

Search for Eccentric Black Hole Coalescences during the Third Observing Run of LIGO and Virgo

J. Kato, R. Ciolfi, S. Adhicary, Suprovo Ghosh et al.
35 citations
The Astrophysical Journal
Pulsars and Gravitational Waves Research
11.60
article

Search for Eccentric Black Hole Coalescences during the Third Observing Run of LIGO and Virgo

J. Kato, R. Ciolfi, S. Adhicary, Suprovo Ghosh, M. L. Brozzetti, F. Ohme, P. D. Lasky, A. Rijal, A. Colombo, M. StPierre, B. K. Berger, Guillaume Boileau, M. Pálfi, J. S. Areeda, C. Talbot, H. Fair, Marta Orselli, D. Moraru, T. Klinger, H. Miao, J. Qin, M. De Laurentis, B. U. Gadre, M. van Dael, M. Seglar-Arroyo, Divya Rana, C. Turski, D. B. Tanner, G. Losurdo, J. Hyland, A. Gennai, S. Deléglise, Lorenzo Pompili, M. Lopez Portilla, E. Thrane, K. Holley-Bockelmann, M. Canepa, A. K. H. Kong, Y. M. Lin, A. Sheela, J.-P. Coulon, Atsushi Taruya, J. Gargiulo, Yutaka Shikano, V. Hui, R. K. Nayak, S. Morisaki, T. Kajita, J. K. Wofford, L. M. Modafferi, T. O’Hanlon, D. Bankar, S. L. Danilishin, Chien-Ming Wu, M. Robinson, T. Baka, C. Chatterjee, A. J. Engl, J. Lange, S. Steinlechner, Vuk Mandic, M. Boldrini, K. Willetts, M. Wade, Prasanna Joshi, C. Lazzaro, P. Iosif, J. Vanosky, D. Guetta, Maximilian Dax, S. Husa, Alessandra Buonanno, E. Leonova, P. Rapagnani, A. Chiummo, Luis Lehner, F. Beirnaert, A. Grimaldi, Alan L. Jennings, A. Dmitriev, S. Vallero, J. Novák, Yuta Michimura, I. J. Hollows, S. Cortese, V. D’Emilio, R. Kumar, C. J. Perez, M. Manske, K. G. Arun, G. A. Prodi, S. Appert, M. Agathos, S. Chao, S. Babak, N. A. Johnson, P. Szewczyk, S. Sudhagar, L. Dunn, Neil J. Cornish, N. Mavalvala, J. Soldateschi, G. Ballardin, R. Andersen, A. L. Miller, Divyajyoti, P. Leaci, M. Beroiz, J. Liu, F. Y. Khalili, J. D. Lough, D. A. Steer, Y. T. Huang, D. B. Kozak, M. Heurs, Rongpu Zhou, J Mcginn, S. Raja, H. Vocca, Tathagata Ghosh, I. La Rosa, S. Gkaitatzis, I. Nardecchia, Srishti Tiwari, M. Walker, T. R. Corbitt, J. D. Bentley, V. Boudart, Huai-Ke Guo, M. Kamiizumi, Pratyusava Baral, B. Banerjee, S. Basak, F. J. Raab, A. B. Yelikar, Will M. Farr, S. E. Dwyer, A. Perreca, P. Fulda, T. C. Seetharamu, J. Yoo, J. Heinze, M. Leonardi, J. Smetana, C. Nguyen, A. Frattale Mascioli, H. Themann, F. Bergamin, G. Cella, R. Johnston, E. Capote, M. Cavaglià, A. Cumming, P. Gupta, Clifford C. Chou, N. V. Krishnendu, M. L. Chiofalo, Y. Aso, B. E. Ewing, F. Vetrano, S. D. Barthelmy, J. A. Clark, Geoffrey Mo, J. S. Key, A. S. Gruson, M. Cusinato, T. Andrade, John Bryant, R. A. Alfaidi, Mairi Sakellariadou, E. A. Muñiz, J. García-Bellido, E. Polini, K. Tomita, S. Chua, R. C. Essick, P. A. James, S. Perriès, D. D. White, J. R. Gair, C. R. Weaving, A. W. Criswell, D. P. Kapasi, Reiko Harada, L. A. Capistran, A. M. Knee, K. W. Chung, Arvind Kumar Mishra, M. Millhouse, G. Stratta, A. S. Sengupta, Aaron Zimmerman, A. L. James, B. Miller, M. Bejger, G. Carullo, T. A. Callister, A. Pele, Naoki Koyama, A. Mishkin, S. J. Schmitz, A. Virtuoso, S. L. Nadji, A. Tripathee, D. Griffith, Ish Gupta, F. Frasconi, J. Park, C. O. Loustó, S. Paul, A. Mhaske, N. Raza, Archana Pai, Chien‐Yu Lin, T. Di Girolamo, C. Chapman-Bird, Tushar Nagar, Sachiko Kuroyanagi, Javier M. Antelis, S. Rinaldi, D. Beveridge, L. K. Nuttall, R. Pegna, E. Ruiz Morales, R. G. Ormiston, P. Prasia, Adrian Abac, O. D. Aguiar, Kazunori Kohri, K. Janssens, Chien‐Hui Hong, R. Cottingham, Paul E. Stevens, D. Beniwal, D. S. Wu, M. Ebersold, A. Lartaux-Vollard, D. Rozza, B. L. Swinkels, M. A. Barton, F. Pannarale, M. Punturo, F. Fabrizi, M. Korobko, Derek Stephens, F. Wellmann, G. Vajente, Michał Bernard Pietrzak, Robert Crouch, K. Pan, Siang Hui Lai, Y. Itoh, Bowen Shen, N. Bode, M. Di Giovanni, O. S. Wilk, S. Hild, Max Lalleman, T. Sako, J. L. Willis, M. Bawaj, M. C. Araya, S. Maenaut, B. Mannix, D. Davis, A. Rocchi, H. K. Lee, T. B. Littenberg, L. P. Singer, S. P. Vyatchanin, Carmen S. Menoni, H. Zhong, A. S. Rezaei, Harald Lück, N. Adhikari, B. F. Whiting, B. Bécsy, S. Assis de Souza Melo, V. Graham, R. Frey, M. Vardaro, T. Lo, B. Haskell, A. E. Granados, A. D. Viets, A. V. Bhandari, G. Billingsley, K. Watada, G. Hemming, J. D. Callaghan, N. Andres, Takashi Uchiyama, H. G. Suh, Rachel Hur, S. Somala, C. Magazzù, Z. Frei, J. F. J. van den Brand, S. Banagiri, B. F. Schutz, J. Eichholz, I. Michaloliakos, S. W. Ballmer, Sizheng Ma, E. D. Hall, M. Cannavacciuolo, M. Breschi, H. Qi, K. Hayama, J. C. Barayoga, A. Effler, J. Lawrence, M. Tse, N. Sanchis-Gual, T. Dent, M. Deenadayalan, Alessandro Di Michele, L. Rosa, R.V Kossak, A. Kontos, A. Grado, J. Buchanan, P. Barneo, A. Longo, H. Shinkai, L. Rolland, R. D. Tapia, R. Cabrita, F. De Matteis, D. Diksha, T. Jain, R. L. Ward, P. Chessa, S. Vidyant, N. Yadav, J. T. Whelan, T. J. Rosauer, Robert A. Weller, B. J. Piotrzkowski, E. Cesarini, G. M. Guidi, K. Ueno, M. A. Bizouard, J. Woehler, N. Van Remortel, M. Molina-Ruiz, P. Hill, C. Gasbarra, M. H. Kim, E. Fenyvesi, D. E. McClelland, I. Fiori, S. Corezzi, G. Valdés, M. Favata, S. K. Gupta, K. A. Gardner, J.-P. Zendri, V. Fafone, Hang Yu, V. Oloworaran, Debarati Chatterjee, W. C. Chang, O. Freitas, Haruka Abe, Rossella Gamba, M. Fishbach, G. Cagnoli, Adele La Rana, M. Mahesh, Akiteru Takamori, M. Ando, J. G. Baier, R. Bruntz, D. Pesios, Y. Zheng, J. F. Nuño Siles, F. De Lillo, D. Schaetzl, Nicholas Maxwell, M. Tamaki, C. Eassa, S. Soni, S. J. Kapadia, P. G. Kuijer, L. Terkowski, M. Teloi, K. Kuns, I. Cordero-Carrión, M. Suchenek, G. Mitselmakher, Maciej Bilicki, P. Giri, D. Sigg, K. Kokeyama, Theophanes K. Karydas, Jorge Pullin, M. Sallé, F. Marion, C. Zhao, Danisia Haba, R. Tarafder, A. Corsi, C. Henshaw, Anchal Gupta, M. K. Singh, L. H. Perez, H. Y. Huang, R. X. Adhikari, I. Ferrante, Jun Jiang, Е. А. Хазанов, Y. Himemoto, S. Álvarez-López, F. Morawski, A. Branch, L. Gergely, D. L. Ferguson, Surhud More, M. Arogeti, M. J. Szczepańczyk, Alessandro A. Trani, E. Codazzo, P. Shawhan, Thomas Hertog, I. W. Martin, T. Y. Yeung, J. J. Oh, Sang‐Wook Yeh, V. Gayathri, P. P. Doleva, A. Ananyeva, A. Parisi, A. Sider, J.-F. Coupechoux, E. T. Lin, G. Woan, J. Godfrey, Nobuyuki Kanda, A. Amorosi, Roberto Oliveri, J. Scott, D. Rosińska, Bikram Keshari Pradhan, W. G. Anderson, A. Macquet, M. Boër, R. Bassiri, T. Uehara, Jordan Barber, J. Feicht, Nasser Ghadiri, T. Pearce, Z. J. Holmes, J. R. Cudell, A. S. Ubhi, S. Muusse, R. K. L. Lo, J. Junker, I. Tosta e Melo, C. S. Unnikrishnan, A. Miani, T. Jacqmin, R. Poulton, G. R. Johns, A. Bisht, I. C. F. Wong, K. H. M. Chan, O. Halim, C. Pineda-Bosque, T. G. F. Li, D. Marín Pina, S. Karki, Wen-Biao Han, K. Ackley, J. B. Camp, D. Guerra, M. Isi, K. G. Shepard, A. Basalaev, G. Nurbek, L. C. Strang, P. Jaranowski, C. Bradaschia, J. Trenado, A. S. Patron, P. Schmidt, V. Kalogera, N. Aritomi, F. Linde, A. Sasli, L. Amez-Droz, G. Hammond, A. Moscatello, D. Verkindt, D. C. Coyne, CRISTIANO PALOMBA, I. Bartos, K. E. Ramirez, H. W. Cain, E. J. Daw, M. T. Hübner, S. Mastrogiovanni, M. Montani, Julia Casanueva Diaz, L. Pierini, D. Ganapathy, H. L. Griggs, Sebastiano Bernuzzi, J. Betzwieser, M. Razzano, F. W. Yang, K. A. Pham, A. Pereira, S. Anand, S. Doravari, J. Kelley-Derzon, Ryo Yamazaki, William Benoit, H. Overmier, Nicola Tamanini, J. Hornung, R. L. Savage, Sayantani Datta, S. M. Green, C. V. Kalaghatgi, A. Di Lieto, K. Jani, Sheila Rowan, A. K. Mehta, R. M. Martin, T. J. Roocke, O. J. Piccinni, A. Viceré, M. C. Díaz, N. A. Holland, Z. Márka, C. Badger, M. Colleoni, Koen Schouteden, Santiago Jaraba, J. van Dongen, C. Chan, P. Spinicelli, L. Cadonati, U. Bhardwaj, K. Merfeld, G. Pratten, N. Mukund, H. Masalehdan, M. C. Davis, K. Soni, M. Mastrodicasa, A. L. Stuver, V. M. Bedakihale, L. T. London, A. Singha, Harsh Narola, J. Heinzel, J. D. Merritt, Jean‐Pierre Locquet, F. Aubin, M. Colpi, M. Maini, M. Berbel, A. Z. Jan, G. González, A. Nishizawa, A. M. Farah, S. Dall’Osso, F. Barone, P. Kim, Ray‐Kuang Lee, F. Hellman, C. D. Blair, H. Schuler, S. Leavey, Sumeet Kulkarni, Lijing Shao, I.M Romero-Shaw, Aurélie Daumas, P.-F. Cohadon, K. Haughian, A. Ganguly, M. Principe, R. Bondarescu, S. Tsuchida, A Syx, N. Christensen, Ethan Payne, T. Sawada, M. Andrés‐Carcasona, K. E. Darroch, E. M. Sänger, A. J. Zannelli, Yang Yang, M. Barsuglia, M. Wils, V. Skliris, F. Di Giovanni, F. H. Panther, A. G. Hanselman, A. Trapananti, A. Torres-Forné, P. Godwin, R. M. Magee, G. Servignat, S. M. Aronson, E. T. Vincent, Takamasa Suzuki, S. Haino, Josh N. Collins, Y. Setyawati, Deyan P. Mihaylov, V. Spagnuolo, L. Errico, V. Raymond, Yu‐Hung Chen, B. Cousins, R. Jamshidi, S. Chaty, Harald Pfeiffer, E. Randel, P. G. Murray, G. S. Bonilla, W. Plastino, M. Mondin, K. Shimode, Jonas Wildberger, D. M. Coward, A. Depasse, George Pappas, S. Sayah, M. A. Ismail, S. Sakon, Yuka Oshima, W. Del Pozzo, N. Johny, B. Goncharov, J. W. Richardson, Kwan-Lok Li, C. Périgois, G. Nieradka, Troels Harmark, A. Allocca, A. Bianchi, F. Stachurski, J. McIver, H. Yamamoto, James Healy, S. A. Nichols, Kohei Inayoshi, M. Murakoshi, S. Oshino, D. H. Shoemaker, H-F. Hsieh, S. Choudhary, P. Kumar, F. Sorrentino, M. Zevin, Miguel A. S. Martinez, Jay D. Tasson, S. Bhaumik, J. Hough, E. J. Howell, H. Wang, R. Huxford, S. L. Kranzhoff, R. C. Walet, Nikhil Gupte, Hirotaka Takahashi, L. Tsukada, E. Oelker, D. Sentenac, C. Mondal, F. Paoletti, F. Meylahn, T. Andrić, H. Satari, M. Suchenek, P. Astone, A. Liu, A. Ejlli, C. Posnansky, V. Boschi, S. Gallardo, R. Coyne, S. K. Apple, Jun’ichi Yokoyama, A. C. Baylor, C. Di Fronzo, G. Kang, O. Miyakawa, José María Ezquiaga, M. Kasprzack, P. Dabadie, S. Lee, A. Hewitt, A. Van de Walle, James Kennington, R. A. Mercer, J. Calderón Bustillo, A. Niko, Katerina Chatziioannou, T. Kiyota, A. L. Mitchell, S. Sachdev, P. C. Fan, B. Barr, J. K. Katsuren, T. Pradier, M. Branchesi, G. Greco, Des Gibson, S. J. Jadhav, G. Hain, N. Nagarajan, A. Royzman, S. M. Koehlenbeck, C. Buy, E. Majorana, J. Venneberg, A. P. Lundgren, E. G. Seo, Q. Meijer, J. Scheuer, A. S. Bell, M. Meyer-Conde, T. Tsutsui, T. Z. Summerscales, S. Miyamoto, J. J. Carter, Lu Yang, J. A. Giaime, Jonathan E. Thompson, T. Mishra, Evangelos E. Papalexakis, K. Franceschetti, Bartosz Fornal, Hiroyuki Nakano, V. Mangano, J. S. Kissel, N. Bevins, G. Cabras, Christian Adamcewicz, C. Y. Hui, K. L. Dooley, A. Menéndez-Vázquez, I. P. Chang, M. Pracchia, A. McLeod, Paola Sassi, M. Bazzan, Ammar Al-Jodah, D. Barta, F. Puosi, C. Alléné, I. M. Romero-Shaw, H. Vahlbruch, G. Grignani, Tao Liu, Srashti Goyal, M. J. Lowry, G. Bogaert, P. J. Veitch, V. Valsan, S. Salvador, L. Wen, V. Martínez, J. C. G. Crockett-Gray, E. Placidi, D. Bersanetti, Mark Simmonds, G. A. Iandolo, S. Antier, N. C. Gupta, A. Bertolini, M. Mantovani, J. Kume, Masashi Ohkawa, Roman Schnabel, H. Ubach, K. Oohara, L. McCuller, Y.-J. Huang, Anna Heffernan, B. Mours, D. G. Blair, F. Bondu, R. P. Udall, A. Veutro, S. Sharma-Chaudhary, Hideyuki Tagoshi, G. Favaro, K. Nakamura, E. Capocasa, S. Kandhasamy, G. Carapella, E. Hennes, L. Conti, T. Akutsu, S. J. Scherf, C. R. Evans, Wei-Fan Hsu, L. Sun, S. Ng, P. Hu, A. Lamberts, D. D’Urso, C. Whittle, M. Vasúth, L. Silenzi, M. Andia, Anarya Ray, A. Vijaykumar, P. Raffai, Nikolaos Stergioulas, P. Saffarieh, C. Mishra, F. Fidecaro, F. Kéfélian, C. N. Makarem, L. Panebianco, C. Messenger, N. S. Shcheblanov, L. Rei, B. D. Cowburn, M. Tacca, J. B. Carlin, G. Gemme, C. Taranto, Guo-Chin Liu, J. Irwin, M. Aoumi, M. BenYaala, K. E. Wayt, M. Magnozzi, Abhirup Ghosh, Y. Nishino, Z. Yarbrough, A. Nelson, A. M. Gunny, H.-P. Cheng, J. Gais, P. Rettegno, Jacopo Tissino, Michael L. Norman, E. Schwartz, A. Placidi, A. E. Tolley, Anne-Marie Offermans, Antonio Marquina, R. Maggiore, M. Drago, Yuichiro Sekiguchi, H. Takeda, Andrew G. Sullivan, D. H. Reitze, J. Janquart, E. Dohmen, L. Chastain, Y. A. Kas-danouche, P. Ciecieląg, S. Xiao, Tim Dietrich, C. McIsaac, R. Gray, Ignácio Aguilar, S. M. Fleischer, Daniel Voigt, T. Apostolatos, L. D’Onofrio, P. Jasal, C. García‐Núñez, A. Franke, N. Arnaud, J. G. Rollins, F. Salemi, Deep Chatterjee, P. Clearwater, F. Pilo, Soichiro Kuwahara, R. De Rosa, B. Willke, L. E. Wade, G. S. Wallace, J. J. Perez, E. Porcelli, J. W. Perry, M. Kinley-Hanlon, J. Glanzer, P. J. Sutton, E. Nitoglia, A. Chiba, E. Chassande‐Mottin, J. S. Hathaway, A. F. Brooks, C. Cahillane, F. Glotin, A. Romero, H. Grote, C. Michel, F. J. Hayes, S. Sajith Menon, Y. K. Lecoeuche, A. Ain, G. Baltus, S. Schmidt, J. Petermann, Surojit Saha, M. H. Lakkis, J. Ho, F. Garufi, M. Trevor, W. L. Griffiths, A. Fiori, T. Tomura, M. E. Zucker, S. Fairhurst, S. Karat, María Recamán Payo, R. Jaume, Anupreeta More, Archisman Ghosh, Shigeo Yamamura, Savvas Nesseris, S. Hochheim, V. Dattilo, R. De Simone, R. Bonnand, R. Goetz, L. Haegel, M. Bitossi, M. W. Coughlin, M. Wąs, H. T. Wong, K. C. Cannon, S. M. Vermeulen, A. W. Lussier, M. Lenti, D. Lumaca, M. Ricci, D. M. Macleod, G. Koekoek, D. Meacher, T. Washimi, M. Pitkin, M. Fays, G. Ciani, D. Estevez, M. Wright, B. Revenu, Z. Doctor, R. Chiba, E. L. Charlton, J. Zweizig, R. N. Lang, L. S. Fleming, M. Merzougui, C. Hsiung, A. Ramos-Buades, D. I. Jones, F. E. Peña Arellano, A. C. Green, Michela Mapelli, Yoshiki Moriwaki, S. Hoang, Chun-Yu Lin, C. A. Costa, M. P. Thirugnanasambandam, N. Leroy, V. P. Mitrofanov, Nina Vaidya, M. Almualla, V. A. Martinez, G. Ashton, B. Patricelli, A. Trovato, K. Martinovic, J. N. Hohmann, Simon Mellaerts, M. G. Schiworski, A. Królak, C. Robertson, Takahiro Yamamoto, Md Arif Shaikh, W. Gabella, E. Cuoco, Y. Lee, A. Sur, R. Tso, H. K. Riley, S. Jarov, J. Perret, W. Parker, H. Estellés, J. R. Smith, S. Di Pace, K. Oh, Y. Levin, J. V. van Heijningen, A. S. Oliveira, M. Pichot, L. Giacoppo, E. K. Porter, E. Milotti, P. Chanial, J. Gurs, M. Zeeshan, E. Floden, M. A. Page, M. Cieślar, L. Mereni, Yuki Inoue, J. Harms, L. Aiello, Stephen Green, Simona J. Miller, P. Z. Diamond, D. E. Holz, A. G. Hernández, Teagan A. Clarke, M. Ma’arif, R. Bhatt, S. Hoshino, A. Lazzarini, T. Bulik, P. Relton, B. B. Martinez, A. H.-Y. Chen, P. Couvares, T. Kaur, T. Tomaru, H. Wu, L. Di Fiore, F. Chiadini, K. Riles, N. Kouvatsos, P. Ajith, Mario Spera, E. N. Tapia San Martín, W. Javed, E. L. Merilh, S. R. Mohite, Matteo Braglia, A. Araya, A. Renzini, A. Davenport, C. Affeldt, S. ShyamSundar, O. S. Salafia, B. Edelman, C. Messick, R. Pagano, G. N. Bolingbroke, E. Z. Appavuravther, R. Zhang, S. Penn, Doğa Veske, B. R. Iyer, G. Chiarini, J. R. Sanders, M. M. Fejer, G. S. Davies, K. Somiya, L. C.-C. Lin, T. Evstafyeva, M. Ohashi, E. Goetz, J. Powell, Qian Hu, Kenji Maeda, D. M. Wysocki, R. De Pietri, M. Matiushechkina, R. Tenorio, M. Mehmet, A. Patra, M. Mateu-Lucena, Zong‐Hong Zhu, G. Eddolls, K. J. Wagner, M. Pegoraro, Sayantani Bera, Gonzalo Morrás, C. Rajan, Kelvin Y. Kwan, P. Cerdá–Durán, H. Heitmann, A. Chincarini, K. Komori, K. Chandra, M. Evans, L. M. Mir, H. A. Loughlin, Szabolcs Márka, A. Paolone, S. C. Tait, B. Lantz, S. Fujii, A. Binetti, V. Sequino, L. Janiurek, S. Kim, S. A. Vallejo-Peña, J. Steinlechner, S. Biscoveanu, S. Pal, U. Dupletsa, S. Chalathadka Subrahmanya, O. A. Hannuksela, James W. Gardner, H. L. Sawant, Y. Bai, L. Naticchioni, O. M. Bulashenko, L. D. Bonavena, Z. van Ranst, J. Z. Wang, J. Degallaix, Christophe Collette, M. Cifaldi, A. Badalyan, D. Hofman, K. AultONeal, C. M. Compton, G. Pierra, R. Buscicchio, T. Dooney, T. Eckhardt, Micaela Oertel, A. Amato, Victoria Xu, Shuta Tanaka, B. Garaventa, P. Kolitsidou, B O'Neal, N. Uchikata, N. Knust, R. Poggiani, F. Gulminelli, L. Barsotti, S. Y. Castro-Lucas, I. Di Palma, L. P. Dartez, K. Ruiz-Rocha, Felipe Guzmán, G. Castaldi, K. A. Thorne, S. Vitale, N. D. Koliadko, N. Sueltmann, K. Blackburn, S. Miyoki, Claudia Moreno, Dennis Wilken, Ranjit Gajanan Gurav, Albino Perego, W. H. Wang, C. Hirose, Suvodip Mukherjee, Martina Toscani, D. Singh, T. Zhang, D. Pascucci, L. Donahue, S. Bagnasco, F. Salces-Cárcoba, Ryutaro Takahashi, P. Nguyen, D. Watarai, L. Troiano, I. M. Pinto, C. M. Mow‐Lowry, Oliver Gerberding, H. Middleton, R. Kirchhoff, C. Casentini, D. J. Ottaway, Vijay Varma, J. Suresh, M. Curyło, Deirdre Shoemaker, A. Heidmann, P.-E. Jacquet, P. Booker, C. Petrillo, C. G. Hoy, P. R. Rangnekar, I. S. Heng, K. Johansmeyer, H. Yuzurihara, R. Passaquieti, E. Calloni, R. Romano, R. Diab, Maurice H. P. M. van Putten, M. Pürrer, José A. Font, Santosh Kumar Majhi, D. Dell’Aquila, D. Chen, C. J. Moore, G. L. Mansell, S. J. Cooper, M. Hendry, F. Martelli, D. Tanabe, M. P. Ross, F. Faedi, R. Gouaty, V. Granata, D. Bhattacharjee, T. Ushiba, S. Koley, K. Z. Yang, M. Granata, P. R. Brady, A. M. Sintes, P. Charlton, V. Savant, G. Mansingh, E. Tournefier, L. Mirasola, J. D. E. Creighton, V. K. Adkins, C. P. L. Berry, Serguei Ossokine, K. Arai, C. Darsow-Fromm, R. Cavalieri, B. J. J. Slagmolen, Nikhil Sarin, B. D’Angelo, A. Kulur Ramamohan, R. Kesharwani, G. McCarrol, M. Mchedlidze, C.-A. Miritescu, L. Mobilia, A. Ouzriat, C. D. Panzer, L. Papalini, T. Sainrat, K. Takatani, A. Couineaux, H. Einsle, W. Frischhertz, C. Grimaud, F. Armato, M. Lesovsky, L.-T. Ma, Y.-M. Kim, Kyungmin Kim, Yi Yang, Yao Chen, S. Bae, L. Ju, Ya Zhang, H. W. Lee, A. P. Spencer, Praveen Kumar, Miguel A. Morales, Yu Huang, Takahiro Tanaka, Shaon Ghosh, X. Li, Yanqi Zhang, R. Macas, Masashi Yamamoto, J. Sadiq, A. J. Weinstein, F. Muciaccia, A. Basti, D. Pathak, O. Edy, Hui‐Chun Hsu, A. W. Jones, M. J. Yap, Hyung Mok Lee, A. Iess, J. Zhang, M. Miravet-Tenés, P. A. Altin, Marc van der Sluys, J. C. Bayley, S. Gomez Lopez, S. H. Oh, B. Farr, J. Ding, Arun Srivastava, Y. Verma, L. M. Thomas, F. Travasso, S. M. C. Yeung, C. Markakis, G. Caneva Santoro, R. Bajpai, Rahul Kashyap, G. Dálya, M. Kovalam, Devansh Jain, M. Haney, G. I. McGhee, Adrian F. Helmling-Cornell, N. Sorrentino, L. Smith, T. McRae, Jin Won Seo, Debnandini Mukherjee, C. García-Quirós, M. Lorenzini, C.‐J. Haster, T. Briant, D. Keitel, K. Turbang, T. A. Ferreira, M. Kolstein, D. H. Jones, Shubhanshu Tiwari, M. J. Williams, I. W. Harry, Sylvain Marsat, F. De Marco, S. Mozzon, A. Utina, F. Badaracco, F. Piergiovanni, K. S. Phukon, Helen Du, Д. В. Мартынов, G. G. Fronzé, B. Sassolas, M. Masso‐Reid, Y. Guo, M. C. Tringali, Soma Mukherjee, S. Tanioka, Camilla De Rossi, R.-J. Chang, H. Duval, N. Man, K. Kwak, F. Acernese, G. Vedovato, A. Freise, E. Coccia, M. Laxen, P. Thomas, S.‐C. Hsu, T. J. Cullen, A. Dasgupta, V. V. Frolov, Hans Van Haevermaet, K. Danzmann, B. C. Barish, A. Singh, S. Nissanke, M. Pedraza, F. Cleva, E. Bonilla, O. Dorosh, C. North, R. Bhandare, L. Wallace, R. Sturani, P. Verdier, M. Lethuillier, S. Bini, D. Agarwal, K. Wette, T. Huynh-Dinh, J. Portell, V. B. Adya, L. Prokhorov, S. Ronchini, A. Melatos, V. Tiwari, K. Yamamoto, Takanori Suzuki, A. R. Williamson, F. Di Renzo, N. Mio, V. Villa-Ortega, M. Pillas, T. P. Lott, D. Lopez, E. J. Sanchez, V. Pierro, F. Bucci, A. Vecchio, R. Sato, G. Kuehn, S. B. Anderson, R. O’Shaughnessy, I. A. O. MacMillan, O. Sauter, S. A. Webster, S. W. Reid, M. Schneewind, E. M. Gretarsson, V. Sordini, S. G. Gaonkar, A. J. Tanasijczuk, Giuliano Iorio, J. Veitch, C. A. Rose, B. Gateley, D. Barker, D. Sellers, A. Pasqualetti, C. C. Wipf, V. Kondrashov, Giacomo Bruno, S. Sayah, J. Hanson, R. Jones, J. Munch, M. Lormand, C. Osthelder, K. Haris, B. Weaver, V. Loriette, C. I. Torrie, S. Frasca, J.-Y. Vinet, S. Viret, M. Nery, R. Mittleman, K. H. Chen, G. Moreno, T. B. Edo, A. Strunk, S. Gras, Arunava Mukherjee, R. McCarthy, J. B. Kanner, S. Ponrathnam, D. Passuello, P. Sharma, M. Nakano, S. Sakon, S. Mukherjee, M. Chan, T. J. N. Nelson, A. Neunzert, V. Quetschke, A. M. Gretarsson, D. Hoyland, J. Oberling, I. A. Bilenko, F. Marchesoni, A. Vajpeyi, S. Caudill, G. Oganesyan, R. Abbott, A. K. Prajapati, T. J. Slaven-Blair, M. Thomas, N. Demos, S. Galaudage, P. Fritschel, J. Lehmann, B. F. Neil, T. Zelenova, Shrobana Ghosh, C. Gier, P. Prosposito, Yue Zhao, K. Y. Ng, N. Kimura, A. Puecher, E. Sowell, N. Radulesco, S. McCormick, M. C. Heintze, D. C. Vander-Hyde, H. Ohta, S. X. Rail, S. Khadka, A. E. Pace, K. Sakai, R. Lee, D. R. Williams, A. Nagar, E. R. G. von Reis, S. Reid, H. K. Gulati, E. K. Gustafson, T. Regimbau, M. Ball, K. Prasai, V. Napolano, D. Laghi, A. R. Guimaraes, M. Pirello, K. Burtnyk, J. H. Sanchez, P. Weßels, A. A. Ciobanu, E. J. Fauchon-Jones, J. Golomb, P. Grassia, M. Davier, A. Kumar, G. Lovelace, P. Hello, A. Lemaître, J. O’Dell, M. Pathak, R. Chierici, Q. Hong, É. Lalande, G. Pillant, R. Soulard, F. Carbognani, F. Gissi, P. Lagabbe, C. Lévesque, B. Grace, R. A. Eisenstein, M. Khursheed, M. Bischi, V. Bossilkov, R. Weiss, Y.-R. Chen, Y. Drori, P. Koch, R. Quitzow‐James, H. Cao, M. Rezac, W. Jia, Rakesh Kumar, J.-G. Ducoin, J. Neilson, B. Shams, V. Juste, C. M. Weller, A. Reza, M. Gosselin, A. D. Huddart, K. Jenner, J. E. Lynam, S. Albanesi, S. Hourihane, L. Pinard, N.D Ormsby, V. Benedetto, F. Bobba, S. Yan, H. Phurailatpam, F. Donovan, T. Kato, V. Srivastava, P. J. Quinonez, M. Eisenmann, D. W. Gould, T. Narikawa, P. K. Panda, R. Prasanna, D. Richards, V. Sipala, A. M. Toivonen, M. Tonelli, P. Brockill, X. Chen, H. Y. Chia, S. Clesse, P. W. F. Forsyth, J. George, W. Kastaun, W. Katzman, S. LeBohec, I. N. Legred, I. Magaña Hernandez, A. Masserot, R. J. E. Smith, Anuradha Gupta, N. Kijbunchoo, J. Read, O. Birnholtz, Jennifer C Driggers, M. Croquette, D. Hartwig, A. S. Markosyan, J. Hanks, N. Letendre, G. Traylor, T. M. Evans, K. D. Giardina, L. E. Sanchez, Stefano Ansoldi, T. Mistry, M Hennig, M. Fyffe, T. Etzel, K. Tanaka, S. D’Antonio, P. Ruggi, R. Flaminio, S. R. Thondapu, A. E. Gleckl, A. Mullavey, S. Sato, M. Assiduo, S. Mahesh, H. Pham, A. S. Hines, B. Hughey, A. Markowitz, T. Harder, T. Shaffer, B. B. Lane, M. D. Hannam, C. Hanna, W. Chaibi, Y. Minenkov, F. Llamas, S. Roy, J.-S. Hennig, H. Siegel, F. Nocera, D. Buskulic, W. S. Kim, N. Hirata, H. Hansen, S. Maliakal, E. Z. Hamilton, M. Chaturvedi, M. Cieślar, G. Raaijmakers, M. Romanelli, A. Brillet, S. G. Crowder, E. Lalande, P. T. H. Pang, Y. Sato, M. Saleem, A. Toriyama, K. Obayashi, D. Tao, M.F Carney, S. A. Kemper, B. C. Pant, S. A. Pai, S. R. P. Mohapatra, F. Robinet, M. MacInnis, E. Maros, M. Turconi, R. P. Fisher, V. Fiumara, A. Malik, W. Niu, J. Warner, N. Y. Washington, P. Verma, I. Dave, V. JaberianHamedan, E. Engelby, A. Iakovlev, T. R. Saravanan, J. S. A. von Wrangel, R. W. Short, M. S. Shahriar, Isao Fukunaga, A. Pal, S. Brunett, J Shiota, M. Weinert, R. M. S. Schofield, S. Katsanevas, M. Shikauchi, S. T. McWilliams, H. J. Bulten, S. Dhurandhar, L. Nguyen Quynh, T. Yokozawa, N. Gutierrez, K. McKinney, S. Higginbotham, H. Lin, V. Del Favero, M. Patel, T. Sadecki, J. Heinze, O. Palashov, C. C. Perkins, D. D. Brown, C. Kimball, T. Souradeep, M. Matsuyama, M. Piendibene, A. Paoli, S. M. Aston, M. Zanolin, M. Landry, P. Puppo, E. Katsavounidis, Z. Cao, M. L. Planas, J. Vanosky, N. N. Janthalur, C. Stachie, E. J. Marx, A Sanchez, N. A. Didio, K. Craig, M. Iwaya, J. Poon, M. Rossello, L. Prudenzi, N. A. Robertson, M. Takeda, D. Wong, A. Zadrożny, P.-A. Duverne, S. Klimenko, K. Leyde, F. Lin, S. D. Linker, S. Bose, S. Biscans, S. M. Fleischer, L. Trozzo, K. Kawabe, C-Y. Chiang, M. Brinkmann, B. W. Schulte, A. Bozzi, S. Sunil, J. C. Kim, WM Chan, H.-B. Jin, A. Schönbeck, R. J. Trudeau, S. T. Countryman, M. J. Cowart, S. M. Fleischer, V. Kringel, A. K. Y. Li, Christos Karathanasis, S. M. Scott, M. Sieniawska, M. Carpinelli, S. Mitra, T. Dal Canton, B. O’Reilly, M. Valentini, C. Kim, H. Khan, Yang Zhao, L. Zhang, K. Jung, Junxin Chen
article en
35 citations

Abstract

Abstract Despite the growing number of binary black hole coalescences confidently observed through gravitational waves so far, the astrophysical origin of these binaries remains uncertain. Orbital eccentricity is one of the clearest tracers of binary formation channels. Identifying binary eccentricity, however, remains challenging due to the limited availability of gravitational waveforms that include the effects of eccentricity. Here, we present observational results for a waveform-independent search sensitive to eccentric black hole coalescences, covering the third observing run (O3) of the LIGO and Virgo detectors. We identified no new high-significance candidates beyond those that have already been identified with searches focusing on quasi-circular binaries. We determine the sensitivity of our search to high-mass (total source-frame mass M > 70 M ⊙ ) binaries covering eccentricities up to 0.3 at 15 Hz emitted gravitational-wave frequency, and use this to compare model predictions to search results. Assuming all detections are indeed quasi-circular, for our fiducial population model, we place a conservative upper limit for the merger rate density of high-mass binaries with eccentricities 0 < e ≤ 0.3 at 16.9 Gpc −3 yr −1 at the 90% confidence level.

The Astrophysical JournalVol. 973(2)
Université Claude Bernard Lyon 1 (FR), Centre National de la Recherche Scientifique (FR), Collège de France (FR), École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (FR), Université Paris Cité (FR), Laboratoire d’Annecy de Physique des Particules (FR), Laboratoire Kastler Brossel (FR), Institut d'Astrophysique de Paris (FR), Laboratoire AstroParticule et Cosmologie (FR), Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien (FR), Institut de Mathématiques de Jussieu-Paris Rive Gauche (FR), Sorbonne Université (FR), Janssen (France) (FR), Laboratoire Univers et Théories (FR), Laboratoire de Physique Subatomique et des Technologies Associées (FR), Laboratoire de Physique Corpusculaire de Caen (FR), Institut de Recherche en Informatique Fondamentale (FR), Observatoire de la Côte d’Azur (FR), IMT Atlantique (FR), Institut Lumière Matière (FR), Laboratoire de Physique des 2 Infinis Irène Joliot-Curie (FR), Fonctions Optiques pour les Technologies de l’information (FR), Systèmes de Référence Temps-Espace (FR), Laboratoire Ville Mobilité Transport (FR), Institute of Nuclear Physics of Lyon (FR), Université Gustave Eiffel (FR), Laboratoire des 2 Infinis Toulouse (FR), Institut de Physique des 2 Infinis de Lyon (FR), Institut des Hautes Études Scientifiques (FR)
National Science Foundation, U.S. Department of Energy, Centres de Recerca de Catalunya, Institut des Origines de Lyon, Leverhulme Trust, Scottish Funding Council, Scottish Universities Physics Alliance, European Commission, National Research Foundation, Council of Scientific and Industrial Research, India, Abdus Salam International Centre for Theoretical Physics, Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology, Schweizerischer Nationalfonds zur Förderung der Wissenschaftlichen Forschung, National Natural Science Foundation of China, Academia Sinica, Fundacja na rzecz Nauki Polskiej, Russian Foundation for Basic Research, Fonds De La Recherche Scientifique - FNRS, Generalitat de Catalunya, Fonds Wetenschappelijk Onderzoek, Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek, Generalitat Valenciana, Hungarian Scientific Research Fund, Korea Institute of Science and Technology Information, Korea Astronomy and Space Science Institute, National Research Foundation of Korea, Ministry of Education, India, Centre National de la Recherche Scientifique, Ministerio de Ciencia e Innovación, National Astronomical Observatory of Japan, Russian Science Foundation, Nemzeti Kutatási Fejlesztési és Innovációs Hivatal, Vlaamse regering, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Ministry of Science and ICT, South Korea, ICTP South American Institute for Fundamental Research, National Science and Technology Council, Govern de les Illes Balears, Science and Technology Facilities Council, Japan Society for the Promotion of Science, Science and Engineering Research Board, European Regional Development Fund, Agencia Estatal de Investigación, Institute for Cosmic Ray Research, University of Tokyo, National Research, Development and Innovation Office, Great Southern Development Commission, Government of Western Australia, Division of Human Resource Development, European Social Fund
Openalex Percentile: Top 1%
Pulsars and Gravitational Waves Research
11.60
AI Navigator

Ask Laika to Summarize, Analyze, and Connect papers live on the map.

Summarize Papers & Methodologies

Extract key findings, datasets, and comparative methods across publications.

Benchmark Rankings & Visual Analytics

Rank top research institutions, authors, funders, topics, and journals by Field-Weighted Citation Impact (FWCI) and paper volume with instant charts.

Connect Distant Disciplines

Bridge topological clusters on the map to find hidden collaborative intersections.