pith. machine review for the scientific record. sign in

arxiv: 1611.07531 · v2 · submitted 2016-11-22 · 🌀 gr-qc · astro-ph.HE

Recognition: unknown

Effects of waveform model systematics on the interpretation of GW150914

The LIGO Scientific Collaboration , the Virgo Collaboration: B. P. Abbott , R. Abbott , T. D. Abbott , M. R. Abernathy , F. Acernese , K. Ackley , C. Adams
show 993 more authors
T. Adams 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 A. Ananyeva S. B. Anderson W. G. Anderson S. Appert K. Arai M. C. Araya J. S. Areeda N. Arnaud K. G. Arun S. Ascenzi G. Ashton M. Ast S. M. Aston P. Astone P. Aufmuth C. Aulbert A. Avila-Alvarez S. Babak P. Bacon 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 D. Barta J. Bartlett I. Bartos R. Bassiri A. Basti J. C. Batch C. Baune V. Bavigadda M. Bazzan C. Beer M. Bejger I. Belahcene M. Belgin A. S. Bell B. K. Berger G. Bergmann C. P. L. Berry D. Bersanetti A. Bertolini J. Betzwieser S. Bhagwat R. Bhandare I. A. Bilenko G. Billingsley C. R. Billman J. Birch R. Birney O. Birnholtz S. Biscans A. Bisht M. Bitossi C. Biwer M. A. Bizouard J. K. Blackburn J. Blackman C. D. Blair D. G. Blair R. M. Blair S. Bloemen O. Bock M. Boer G. Bogaert A. Bohe F. Bondu R. Bonnand B. A. Boom R. Bork V. Boschi S. Bose Y. Bouffanais A. Bozzi C. Bradaschia P. R. Brady V. B. Braginsky M. Branchesi J. E. Brau T. Briant A. Brillet M. Brinkmann V. Brisson P. Brockill J. E. Broida A. F. Brooks D. A. Brown D. D. Brown N. M. Brown S. Brunett C. C. Buchanan A. Buikema T. Bulik H. J. Bulten A. Buonanno D. Buskulic C. Buy R. L. Byer M. Cabero L. Cadonati G. Cagnoli C. Cahillane J. Calder'on Bustillo T. A. Callister E. Calloni J. B. Camp K. C. Cannon H. Cao J. Cao C. D. Capano E. Capocasa F. Carbognani S. Caride J. Casanueva Diaz C. Casentini S. Caudill M. Cavagli`a F. Cavalier R. Cavalieri G. Cella C. B. Cepeda L. Cerboni Baiardi G. Cerretani E. Cesarini S. J. Chamberlin M. Chan S. Chao P. Charlton E. Chassande-Mottin B. D. Cheeseboro H. Y. Chen Y. Chen H.-P. Cheng A. Chincarini A. Chiummo T. Chmiel H. S. Cho M. Cho J. H. Chow N. Christensen Q. Chu A. J. K. Chua S. Chua S. Chung G. Ciani F. Clara J. A. Clark F. Cleva C. Cocchieri E. Coccia P.-F. Cohadon A. Colla C. G. Collette L. Cominsky M. Constancio Jr. L. Conti S. J. Cooper T. R. Corbitt N. Cornish A. Corsi S. Cortese C. A. Costa M. W. Coughlin S. B. Coughlin J.-P. Coulon S. T. Countryman P. Couvares P. B. Covas E. E. Cowan D. M. Coward M. J. Cowart D. C. Coyne R. Coyne J. D. E. Creighton T. D. Creighton J. Cripe S. G. Crowder T. J. Cullen A. Cumming L. Cunningham E. Cuoco T. Dal Canton S. L. Danilishin S. D'Antonio K. Danzmann A. Dasgupta C. F. Da Silva Costa V. Dattilo I. Dave M. Davier G. S. Davies D. Davis E. J. Daw B. Day R. Day S. De D. DeBra G. Debreczeni J. Degallaix M. De Laurentis S. Del'eglise W. Del Pozzo T. Denker T. Dent V. Dergachev R. De Rosa R. T. DeRosa R. DeSalvo J. Devenson R. C. Devine S. Dhurandhar M. C. D'iaz L. Di Fiore M. Di Giovanni T. Di Girolamo A. Di Lieto S. Di Pace I. Di Palma A. Di Virgilio Z. Doctor V. Dolique F. Donovan K. L. Dooley S. Doravari I. Dorrington R. Douglas M. Dovale 'Alvarez T. P. Downes M. Drago R. W. P. Drever J. C. Driggers Z. Du M. Ducrot S. E. Dwyer T. B. Edo M. C. Edwards A. Effler H.-B. Eggenstein P. Ehrens J. Eichholz S. S. Eikenberry R. A. Eisenstein R. C. Essick Z. Etienne T. Etzel M. Evans T. M. Evans R. Everett M. Factourovich V. Fafone H. Fair S. Fairhurst X. Fan S. Farinon B. Farr W. M. Farr E. J. Fauchon-Jones M. Favata M. Fays H. Fehrmann M. M. Fejer A. Fern'andez Galiana I. Ferrante E. C. Ferreira F. Ferrini F. Fidecaro I. Fiori D. Fiorucci R. P. Fisher R. Flaminio M. Fletcher H. Fong S. S. Forsyth J.-D. Fournier S. Frasca F. Frasconi Z. Frei A. Freise R. Frey V. Frey E. M. Fries P. Fritschel V. V. Frolov P. Fulda M. Fyffe H. Gabbard B. U. Gadre S. M. Gaebel J. R. Gair L. Gammaitoni S. G. Gaonkar F. Garufi G. Gaur V. Gayathri N. Gehrels G. Gemme E. Genin A. Gennai J. George L. Gergely V. Germain S. Ghonge Abhirup Ghosh Archisman Ghosh S. Ghosh J. A. Giaime K. D. Giardina A. Giazotto K. Gill A. Glaefke E. Goetz R. Goetz L. Gondan G. Gonz'alez J. M. Gonzalez Castro A. Gopakumar M. L. Gorodetsky S. E. Gossan M. Gosselin R. Gouaty A. Grado C. Graef M. Granata A. Grant S. Gras C. Gray G. Greco A. C. Green 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 A. Heidmann M. C. Heintze H. Heitmann P. Hello G. Hemming M. Hendry I. S. Heng J. Hennig J. Henry A. W. Heptonstall M. Heurs S. Hild D. Hoak D. Hofman K. Holt D. E. Holz P. Hopkins J. Hough E. A. Houston E. J. Howell Y. M. Hu E. A. Huerta D. Huet B. Hughey S. Husa S. H. Huttner T. Huynh-Dinh N. Indik D. R. Ingram R. Inta H. N. Isa J.-M. Isac M. Isi T. Isogai B. R. Iyer K. Izumi T. Jacqmin K. Jani P. Jaranowski S. Jawahar F. Jim'enez-Forteza W. W. Johnson D. I. Jones R. Jones R. J. G. Jonker L. Ju J. Junker C. V. Kalaghatgi V. Kalogera S. Kandhasamy G. Kang J. B. Kanner S. Karki K. S. Karvinen M. Kasprzack E. Katsavounidis W. Katzman S. Kaufer T. Kaur K. Kawabe F. K'ef'elian D. Keitel D. B. Kelley R. Kennedy J. S. Key F. Y. Khalili I. Khan S. Khan Z. Khan E. A. Khazanov N. Kijbunchoo Chunglee Kim J. C. Kim Whansun Kim W. Kim Y.-M. Kim S. J. Kimbrell E. J. King P. J. King R. Kirchhoff J. S. Kissel B. Klein L. Kleybolte S. Klimenko P. Koch S. M. Koehlenbeck S. Koley V. Kondrashov A. Kontos M. Korobko W. Z. Korth I. Kowalska D. B. Kozak C. Kr"amer V. Kringel B. Krishnan A. Kr'olak G. Kuehn P. Kumar R. Kumar L. Kuo A. Kutynia B. D. Lackey M. Landry R. N. Lang J. Lange B. Lantz R. K. Lanza A. Lartaux-Vollard P. D. Lasky M. Laxen A. Lazzarini C. Lazzaro P. Leaci S. Leavey E. O. Lebigot C. H. Lee H. K. Lee H. M. Lee K. Lee J. Lehmann A. Lenon M. Leonardi J. R. Leong N. Leroy N. Letendre Y. Levin T. G. F. Li A. Libson T. B. Littenberg J. Liu N. A. Lockerbie A. L. Lombardi L. T. London J. E. Lord M. Lorenzini V. Loriette M. Lormand G. Losurdo J. D. Lough G. Lovelace H. L"uck A. P. Lundgren R. Lynch Y. Ma S. Macfoy B. Machenschalk M. MacInnis D. M. Macleod F. Magana-Sandoval E. Majorana I. Maksimovic V. Malvezzi N. Man V. Mandic V. Mangano G. L. Mansell M. Manske M. Mantovani F. Marchesoni F. Marion S. M'arka Z. M'arka A. S. Markosyan E. Maros F. Martelli L. Martellini I. W. Martin D. V. Martynov K. Mason A. Masserot T. J. Massinger M. Masso-Reid S. Mastrogiovanni F. Matichard L. Matone N. Mavalvala N. Mazumder R. McCarthy D. E. McClelland S. McCormick C. McGrath S. C. McGuire G. McIntyre J. McIver D. J. McManus T. McRae S. T. McWilliams D. Meacher G. D. Meadors J. Meidam A. Melatos G. Mendell D. Mendoza-Gandara R. A. Mercer E. L. Merilh M. Merzougui S. Meshkov C. Messenger C. Messick R. Metzdorff P. M. Meyers F. Mezzani H. Miao C. Michel H. Middleton E. E. Mikhailov L. Milano A. L. Miller A. Miller B. B. Miller J. Miller M. Millhouse Y. Minenkov J. Ming S. Mirshekari C. Mishra S. 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 B. Mours C. M. Mow-Lowry G. Mueller A. W. Muir Arunava Mukherjee D. Mukherjee S. Mukherjee N. Mukund A. Mullavey J. Munch E. A. M. Muniz P. G. Murray A. Mytidis K. Napier I. Nardecchia L. Naticchioni G. Nelemans T. J. N. Nelson M. Neri M. Nery A. Neunzert J. M. Newport G. Newton T. T. Nguyen A. B. Nielsen S. Nissanke A. Nitz A. Noack F. Nocera D. Nolting M. E. N. Normandin L. K. Nuttall J. Oberling E. Ochsner 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 D. J. Ottaway H. Overmier B. J. Owen A. E. Pace J. Page A. Pai S. A. Pai J. R. Palamos O. Palashov C. Palomba A. Pal-Singh H. 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 B. L. Pearlstone M. Pedraza R. Pedurand L. Pekowsky A. Pele S. Penn C. J. Perez A. Perreca L. M. Perri H. P. Pfeiffer M. Phelps O. J. Piccinni M. Pichot F. Piergiovanni V. Pierro G. Pillant L. Pinard I. M. Pinto M. Pitkin M. Poe R. Poggiani P. Popolizio A. Post J. Powell J. Prasad J. W. W. Pratt V. Predoi T. Prestegard M. Prijatelj M. Principe S. Privitera G. A. Prodi L. G. Prokhorov O. Puncken M. Punturo P. Puppo M. P"urrer H. Qi J. Qin S. Qiu V. Quetschke E. A. Quintero R. Quitzow-James F. J. Raab D. S. Rabeling H. Radkins P. Raffai S. Raja C. Rajan M. Rakhmanov P. Rapagnani V. Raymond M. Razzano V. Re J. Read T. Regimbau L. Rei S. Reid D. H. Reitze H. Rew S. D. Reyes E. Rhoades F. Ricci K. Riles M. Rizzo N. A. Robertson R. Robie F. Robinet A. Rocchi L. Rolland J. G. Rollins V. J. Roma J. D. Romano R. Romano J. H. Romie D. Rosi'nska S. Rowan A. R"udiger P. Ruggi K. Ryan S. Sachdev T. Sadecki L. Sadeghian M. Sakellariadou L. Salconi M. Saleem F. Salemi A. Samajdar L. Sammut L. M. Sampson E. J. Sanchez V. Sandberg J. R. Sanders B. Sassolas B. S. Sathyaprakash P. R. Saulson O. Sauter R. L. Savage A. Sawadsky P. Schale J. Scheuer E. Schmidt J. Schmidt P. Schmidt R. Schnabel R. M. S. Schofield A. Sch"onbeck E. Schreiber D. Schuette B. F. Schutz S. G. Schwalbe J. Scott S. M. Scott D. Sellers A. S. Sengupta D. Sentenac V. Sequino A. Sergeev Y. Setyawati D. A. Shaddock T. J. Shaffer M. S. Shahriar B. Shapiro P. Shawhan A. Sheperd D. H. Shoemaker D. M. Shoemaker K. Siellez X. Siemens M. Sieniawska D. Sigg A. D. Silva A. Singer L. P. Singer A. Singh R. Singh A. Singhal A. M. Sintes B. J. J. Slagmolen B. Smith J. R. Smith R. J. E. Smith E. J. Son B. Sorazu F. Sorrentino T. Souradeep A. P. Spencer 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 G. Stratta S. E. Strigin R. Sturani A. L. Stuver T. Z. Summerscales L. Sun S. Sunil P. J. Sutton B. L. Swinkels M. J. Szczepa'nczyk M. Tacca D. Talukder D. B. Tanner M. T'apai A. Taracchini R. Taylor T. Theeg E. G. Thomas M. Thomas P. Thomas K. A. Thorne E. Thrane T. Tippens S. Tiwari V. Tiwari K. V. Tokmakov K. Toland C. Tomlinson M. Tonelli Z. Tornasi C. I. Torrie D. T"oyr"a F. Travasso G. Traylor D. Trifir`o J. Trinastic M. C. Tringali L. Trozzo M. Tse R. Tso M. Turconi D. Tuyenbayev D. Ugolini C. S. Unnikrishnan A. L. Urban S. A. Usman H. Vahlbruch G. Vajente G. Valdes 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 V. Varma S. Vass M. Vas'uth A. Vecchio G. Vedovato J. Veitch P. J. Veitch K. Venkateswara G. Venugopalan D. Verkindt F. Vetrano A. Vicer'e A. D. Viets S. Vinciguerra D. J. Vine J.-Y. Vinet S. Vitale T. Vo H. Vocca C. Vorvick D. V. Voss W. D. Vousden S. P. Vyatchanin A. R. Wade L. E. Wade M. Wade M. Walker L. Wallace S. Walsh G. Wang H. Wang M. Wang Y. Wang R. L. Ward J. Warner M. Was J. Watchi B. Weaver L.-W. Wei M. Weinert A. J. Weinstein R. Weiss L. Wen P. Wessels T. Westphal K. Wette J. T. Whelan B. F. Whiting C. Whittle D. Williams R. D. Williams A. R. Williamson J. L. Willis B. Willke M. H. Wimmer W. Winkler C. C. Wipf H. Wittel G. Woan J. Woehler J. Worden J. L. Wright D. S. Wu G. Wu W. Yam H. Yamamoto C. C. Yancey M. J. Yap Hang Yu Haocun Yu M. Yvert A. Zadro.zny L. Zangrando M. Zanolin J.-P. Zendri M. Zevin L. Zhang M. Zhang T. Zhang Y. Zhang C. Zhao M. Zhou Z. Zhou S. J. Zhu X. J. Zhu M. E. Zucker J. Zweizig M. Boyle T. Chu D. Hemberger I. Hinder L. E. Kidder S. Ossokine M. Scheel B. Szilagyi S. Teukolsky A. Vano-Vinuales
Authors on Pith no claims yet
classification 🌀 gr-qc astro-ph.HE
keywords gw150914modelswaveformparametersystematicbinaryerrorsnumerical
0
0 comments X
read the original abstract

Parameter estimates of GW150914 were obtained using Bayesian inference, based on three semi-analytic waveform models for binary black hole coalescences. These waveform models differ from each other in their treatment of black hole spins, and all three models make some simplifying assumptions, notably to neglect sub-dominant waveform harmonic modes and orbital eccentricity. Furthermore, while the models are calibrated to agree with waveforms obtained by full numerical solutions of Einstein's equations, any such calibration is accurate only to some non-zero tolerance and is limited by the accuracy of the underlying phenomenology, availability, quality, and parameter-space coverage of numerical simulations. This paper complements the original analyses of GW150914 with an investigation of the effects of possible systematic errors in the waveform models on estimates of its source parameters. To test for systematic errors we repeat the original Bayesian analyses on mock signals from numerical simulations of a series of binary configurations with parameters similar to those found for GW150914. Overall, we find no evidence for a systematic bias relative to the statistical error of the original parameter recovery of GW150914 due to modeling approximations or modeling inaccuracies. However, parameter biases are found to occur for some configurations disfavored by the data of GW150914: for binaries inclined edge-on to the detector over a small range of choices of polarization angles, and also for eccentricities greater than $\sim$0.05. For signals with higher signal-to-noise ratio than GW150914, or in other regions of the binary parameter space (lower masses, larger mass ratios, or higher spins), we expect that systematic errors in current waveform models may impact gravitational-wave measurements, making more accurate models desirable for future observations.

This paper has not been read by Pith yet.

discussion (0)

Sign in with ORCID, Apple, or X to comment. Anyone can read and Pith papers without signing in.

Forward citations

Cited by 8 Pith papers

Reviewed papers in the Pith corpus that reference this work. Sorted by Pith novelty score.

  1. GW240925 and GW250207: Astrophysical Calibration of Gravitational-wave Detectors

    gr-qc 2026-05 unverdicted novelty 8.0

    The first informative astrophysical calibration of gravitational-wave detectors is reported using GW240925 and GW250207.

  2. GWTC-2: Compact Binary Coalescences Observed by LIGO and Virgo During the First Half of the Third Observing Run

    gr-qc 2020-10 accept novelty 7.0

    LIGO and Virgo detected 39 compact binary coalescence events in O3a, including 13 new ones, with black hole binaries up to 150 solar masses and the first significantly asymmetric mass ratios.

  3. Computationally efficient models for the dominant and sub-dominant harmonic modes of precessing binary black holes

    gr-qc 2020-04 conditional novelty 6.0

    IMRPhenomXPHM is a new computationally efficient phenomenological model for precessing binary black hole gravitational-wave signals that incorporates higher-order modes via twisting-up maps from non-precessing waveforms.

  4. Tests of General Relativity with the Binary Black Hole Signals from the LIGO-Virgo Catalog GWTC-1

    gr-qc 2019-03 accept novelty 6.0

    Binary black hole signals in GWTC-1 are consistent with general relativity predictions, with an improved graviton mass bound of mg ≤ 4.7 × 10^{-23} eV/c² at 90% credible level.

  5. Agnostically decoding gravitational wave model deficiencies in GWTC-3

    gr-qc 2026-04 unverdicted novelty 5.0

    No evidence for a mass-scale dependent model deficiency is found in the highest-SNR GWTC-3 events.

  6. Tests of General Relativity with Binary Black Holes from the second LIGO-Virgo Gravitational-Wave Transient Catalog

    gr-qc 2020-10 accept novelty 5.0

    No evidence for deviations from general relativity is found in LIGO-Virgo binary black hole events, with improved constraints on waveform parameters, graviton mass, and ringdown properties.

  7. Mitigating Systematic Errors in Parameter Estimation of Binary Black Hole Mergers in O1-O3 LIGO-Virgo Data

    astro-ph.HE 2026-04 unverdicted novelty 4.0

    Parametric models incorporating waveform phase and amplitude uncertainties mitigate systematic errors in gravitational wave parameter estimation, producing consistent results across models and raw/deglitched data for ...

  8. GWTC-3: Compact Binary Coalescences Observed by LIGO and Virgo During the Second Part of the Third Observing Run

    gr-qc 2021-11 accept novelty 4.0

    GWTC-3 catalogs 90 compact binary coalescence events with p_astro > 0.5 from LIGO and Virgo's first three observing runs, including the first confident neutron star-black hole binaries.