A Gravitational-wave Measurement of the Hubble Constant following the Second Observing Run of Advanced LIGO and Virgo

B. P. Abbott, R. Abbott, T. D. Abbott, S. Abraham, F. Acernese, K. Ackley, C. Adams, R. X. Adhikari, V. B. Adya, C. Affeldt, M. Agathos, K. Agatsuma, N. Aggarwal, O. D. Aguiar, L. Aiello, A. Ain, P. Ajith, G. Allen, A. Allocca, M. A. AloyP. A. Altin, A. Amato, S. Anand, A. Ananyeva, S. B. Anderson, W. G. Anderson, S. V. Angelova, S. Antier, S. Appert, K. Arai, M. C. Araya, J. S. Areeda, M. Ar ne, N. Arnaud, S. M. Aronson, K. G. Arun, S. Ascenzi, G. Ashton, S. M. Aston, P. Astone, F. Aubin, P. Aufmuth, K. Aultoneal, C. Austin, V. Avendano, A. Avila-Alvarez, S. Babak, P. Bacon, F. Badaracco, M. K.M. Bader, S. Bae, J. Baird, P. T. Baker, F. Baldaccini, G. Ballardin, S. W. Ballmer, A. Bals, S. Banagiri, J. C. Barayoga, C. Barbieri, S. E. Barclay, B. C. Barish, D. Barker, K. Barkett, S. Barnum, F. Barone, B. Barr, L. Barsotti, M. Barsuglia, D. Barta, J. Bartlett, I. Bartos, R. Bassiri, A. Basti, M. Bawaj, J. C. Bayley, M. Bazzan, B. Bécsy, M. Bejger, I. Belahcene, A. S. Bell, D. Beniwal, M. G. Benjamin, B. K. Berger, G. Bergmann, S. Bernuzzi, C. P.L. Berry, D. Bersanetti, A. Bertolini, J. Betzwieser, R. Bhandare, J. Bidler, E. Biggs, I. A. Bilenko, S. A. Bilgili, G. Billingsley, R. Birney, O. Birnholtz, S. Biscans, M. Bischi, S. Biscoveanu, A. Bisht, M. Bitossi, M. A. Bizouard, J. K. Blackburn, J. Blackman, C. D. Blair, D. G. Blair, R. M. Blair, S. Bloemen, F. Bobba, N. Bode, M. Boer, Y. Boetzel, G. Bogaert, F. Bondu, R. Bonnand, P. Booker, B. A. Boom, R. Bork, V. Boschi, S. Bose, V. Bossilkov, J. Bosveld, Y. Bouffanais, A. Bozzi, C. Bradaschia, P. R. Brady, A. Bramley, M. Branchesi, J. E. Brau, M. Breschi, T. Briant, J. H. Briggs, F. Brighenti, A. Brillet, M. Brinkmann, P. Brockill, A. F. Brooks, J. Brooks, D. D. Brown, S. Brunett, 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. Calderón Bustillo, T. A. Callister, E. Calloni, J. B. Camp, W. A. Campbell, M. Canepa, K. C. Cannon, H. Cao, J. Cao, G. Carapella, F. Carbognani, S. Caride, M. F. Carney, G. Carullo, J. Casanueva Diaz, C. Casentini, S. Caudill, M. Cavagli, F. Cavalier, R. Cavalieri, G. Cella, P. Cerdá-Durán, E. Cesarini, O. Chaibi, K. Chakravarti, S. J. Chamberlin, M. Chan, S. Chao, P. Charlton, E. A. Chase, E. Chassande-Mottin, D. Chatterjee, M. Chaturvedi, B. D. Cheeseboro, H. Y. Chen, X. Chen, Y. Chen, H. P. Cheng, C. K. Cheong, H. Y. Chia, F. Chiadini, A. Chincarini, A. Chiummo, G. Cho, H. S. Cho, M. Cho, N. Christensen, Q. Chu, S. Chua, K. W. Chung, S. Chung, G. Ciani, M. Cieślar, A. A. Ciobanu, R. Ciolfi, F. Cipriano, A. Cirone, F. Clara, J. A. Clark, P. Clearwater, F. Cleva, E. Coccia, P. F. Cohadon, D. Cohen, M. Colleoni, C. G. Collette, C. Collins, M. Colpi, L. R. Cominsky, M. Constancio, L. Conti, S. J. Cooper, P. Corban, T. R. Corbitt, I. Cordero-Carrión, S. Corezzi, K. R. Corley, N. Cornish, D. Corre, A. Corsi, S. Cortese, C. A. Costa, R. Cotesta, 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, M. Croquette, S. G. Crowder, T. J. Cullen, A. Cumming, L. Cunningham, E. Cuoco, T. Dal Canton, G. Dálya, B. D'Angelo, S. L. Danilishin, S. D'Antonio, K. Danzmann, A. Dasgupta, C. F. Da Silva Costa, L. E.H. Datrier, V. Dattilo, I. Dave, M. Davier, D. Davis, E. J. Daw, D. Debra, M. Deenadayalan, J. Degallaix, M. De Laurentis, S. Deléglise, W. Del Pozzo, L. M. Demarchi, N. Demos, T. Dent, R. De Pietri, R. De Rosa, C. De Rossi, R. Desalvo, O. De Varona, S. Dhurandhar, M. C. Diáz, T. Dietrich, L. Di Fiore, C. Difronzo, C. Di Giorgio, F. Di Giovanni, M. Di Giovanni, T. Di Girolamo, A. Di Lieto, B. Ding, S. Di Pace, I. Di Palma, F. Di Renzo, A. K. Divakarla, A. Dmitriev, Z. Doctor, F. Donovan, K. L. Dooley, S. Doravari, I. Dorrington, T. P. Downes, M. Drago, J. C. Driggers, Z. Du, J. G. Ducoin, P. Dupej, O. Durante, S. E. Dwyer, P. J. Easter, G. Eddolls, T. B. Edo, A. Effler, P. Ehrens, J. Eichholz, S. S. Eikenberry, M. Eisenmann, R. A. Eisenstein, L. Errico, R. C. Essick, H. Estelles, D. Estevez, Z. B. Etienne, T. Etzel, M. Evans, T. M. Evans, V. Fafone, S. Fairhurst, X. Fan, S. Farinon, B. Farr, W. M. Farr, E. J. Fauchon-Jones, M. Favata, M. Fays, M. Fazio, C. Fee, J. Feicht, M. M. Fejer, F. Feng, A. Fernandez-Galiana, I. Ferrante, E. C. Ferreira, T. A. Ferreira, F. Fidecaro, I. Fiori, D. Fiorucci, M. Fishbach, R. P. Fisher, J. M. Fishner, R. Fittipaldi, M. Fitz-Axen, V. Fiumara, R. Flaminio, M. Fletcher, E. Floden, E. Flynn, H. Fong, J. A. Font, P. W.F. Forsyth, J. D. Fournier, Francisco Hernandez Vivanco, S. Frasca, F. Frasconi, Z. Frei, A. Freise, R. Frey, V. Frey, P. Fritschel, V. V. Frolov, G. Fronz, P. Fulda, M. Fyffe, H. A. Gabbard, B. U. Gadre, S. M. Gaebel, J. R. Gair, L. Gammaitoni, S. G. Gaonkar, C. Garciá-Quirós, F. Garufi, B. Gateley, S. Gaudio, G. Gaur, V. Gayathri, G. Gemme, E. Genin, A. Gennai, D. George, J. George, L. Gergely, S. Ghonge, Abhirup Ghosh, Archisman Ghosh, S. Ghosh, B. Giacomazzo, J. A. Giaime, K. D. Giardina, D. R. Gibson, K. Gill, L. Glover, J. Gniesmer, P. Godwin, E. Goetz, R. Goetz, B. Goncharov, G. González, J. M. Gonzalez Castro, A. Gopakumar, S. E. Gossan, M. Gosselin, R. Gouaty, B. Grace, A. Grado, M. Granata, A. Grant, S. Gras, P. Grassia, C. Gray, R. Gray, G. Greco, A. C. Green, R. Green, E. M. Gretarsson, A. Grimaldi, S. J. Grimm, P. Groot, H. Grote, S. Grunewald, P. Gruning, G. M. Guidi, H. K. Gulati, Y. Guo, A. Gupta, Anchal Gupta, P. Gupta, E. K. Gustafson, R. Gustafson, L. Haegel, O. Halim, B. R. Hall, E. D. Hall, E. Z. Hamilton, G. Hammond, M. Haney, M. M. Hanke, J. Hanks, C. Hanna, M. D. Hannam, O. A. Hannuksela, T. J. Hansen, J. Hanson, T. Harder, T. Hardwick, K. Haris, J. Harms, G. M. Harry, I. W. Harry, R. K. Hasskew, C. J. Haster, K. Haughian, F. J. Hayes, J. Healy, A. Heidmann, M. C. Heintze, H. Heitmann, F. Hellman, P. Hello, G. Hemming, M. Hendry, I. S. Heng, J. Hennig, M. Heurs, S. Hild, T. Hinderer, S. Hochheim, D. Hofman, A. M. Holgado, N. A. Holland, K. Holt, D. E. Holz, P. Hopkins, C. Horst, J. Hough, E. J. Howell, C. G. Hoy, Y. Huang, M. T. Hübner, E. A. Huerta, D. Huet, B. Hughey, V. Hui, S. Husa, S. H. Huttner, T. Huynh-Dinh, B. Idzkowski, A. Iess, H. Inchauspe, C. Ingram, R. Inta, G. Intini, B. Irwin, H. N. Isa, J. M. Isac, M. Isi, B. R. Iyer, T. Jacqmin, S. J. Jadhav, K. Jani, N. N. Janthalur, P. Jaranowski, D. Jariwala, A. C. Jenkins, J. Jiang, D. S. Johnson, A. W. Jones, D. I. Jones, J. D. Jones, R. Jones, R. J.G. Jonker, L. Ju, J. Junker, C. V. Kalaghatgi, V. Kalogera, B. Kamai, S. Kandhasamy, G. Kang, J. B. Kanner, S. J. Kapadia, C. Karathanasis, S. Karki, R. Kashyap, M. Kasprzack, S. Katsanevas, E. Katsavounidis, W. Katzman, S. Kaufer, K. Kawabe, N. V. Keerthana, F. Kéfélian, D. Keitel, R. Kennedy, J. S. Key, F. Y. Khalili, I. Khan, S. Khan, E. A. Khazanov, N. Khetan, M. Khursheed, N. Kijbunchoo, Chunglee Kim, J. C. Kim, K. Kim, W. Kim, W. S. Kim, Y. M. Kim, C. Kimball, P. J. King, M. Kinley-Hanlon, R. Kirchhoff, J. S. Kissel, L. Kleybolte, J. H. Klika, S. Klimenko, T. D. Knowles, P. Koch, S. M. Koehlenbeck, G. Koekoek, S. Koley, V. Kondrashov, A. Kontos, N. Koper, M. Korobko, W. Z. Korth, M. Kovalam, D. B. Kozak, C. Kr mer, V. Kringel, N. Krishnendu, A. Królak, N. Krupinski, G. Kuehn, A. Kumar, P. Kumar, Rahul Kumar, Rakesh Kumar, L. Kuo, A. Kutynia, S. Kwang, B. D. Lackey, D. Laghi, K. H. Lai, T. L. Lam, M. Landry, B. B. Lane, 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, Y. K. Lecoeuche, C. H. Lee, H. K. Lee, H. M. Lee, H. W. Lee, J. Lee, K. Lee, J. Lehmann, A. K. Lenon, N. Leroy, N. Letendre, Y. Levin, A. Li, J. Li, K. J.L. Li, T. G.F. Li, X. Li, F. Lin, F. Linde, S. D. Linker, T. B. Littenberg, J. Liu, X. Liu, M. Llorens-Monteagudo, R. K.L. Lo, L. T. London, A. Longo, M. Lorenzini, V. Loriette, M. Lormand, G. Losurdo, J. D. Lough, C. O. Lousto, G. Lovelace, M. E. Lower, H. Lück, D. Lumaca, A. P. Lundgren, R. Lynch, Y. Ma, R. Macas, S. Macfoy, M. Macinnis, D. M. Macleod, A. Macquet, I. Magana Hernandez, F. Magana-Sandoval, R. M. Magee, E. Majorana, I. Maksimovic, A. Malik, N. Man, V. Mandic, V. Mangano, G. L. Mansell, M. Manske, M. Mantovani, M. Mapelli, F. Marchesoni, F. Marion, S. Márka, Z. Márka, C. Markakis, A. S. Markosyan, A. Markowitz, E. Maros, A. Marquina, S. Marsat, F. Martelli, I. W. Martin, R. M. Martin, V. Martinez, D. V. Martynov, H. Masalehdan, K. Mason, E. Massera, A. Masserot, T. J. Massinger, M. Masso-Reid, S. Mastrogiovanni, A. Matas, F. Matichard, L. Matone, N. Mavalvala, J. J. McCann, R. McCarthy, D. E. McClelland, S. McCormick, L. McCuller, S. C. McGuire, C. McIsaac, J. McIver, D. J. McManus, T. McRae, S. T. McWilliams, D. Meacher, G. D. Meadors, M. Mehmet, A. K. Mehta, J. Meidam, E. Mejuto Villa, A. Melatos, G. Mendell, R. A. Mercer, L. Mereni, K. Merfeld, E. L. Merilh, M. Merzougui, S. Meshkov, C. Messenger, C. Messick, F. Messina, R. Metzdorff, P. M. Meyers, F. Meylahn, A. Miani, H. Miao, C. Michel, H. Middleton, L. Milano, A. L. Miller, M. Millhouse, J. C. Mills, M. C. Milovich-Goff, O. Minazzoli, Y. Minenkov, A. Mishkin, C. Mishra, T. Mistry, S. Mitra, V. P. Mitrofanov, G. Mitselmakher, R. Mittleman, G. Mo, D. Moffa, K. Mogushi, S. R.P. Mohapatra, M. Molina-Ruiz, M. Mondin, M. Montani, C. J. Moore, D. Moraru, F. Morawski, G. Moreno, S. Morisaki, B. Mours, C. M. Mow-Lowry, F. Muciaccia, Arunava Mukherjee, D. Mukherjee, S. Mukherjee, Subroto Mukherjee, N. Mukund, A. Mullavey, J. Munch, E. A. Muniz, M. Muratore, P. G. Murray, A. Nagar, I. Nardecchia, L. Naticchioni, R. K. Nayak, B. F. Neil, J. Neilson, G. Nelemans, T. J.N. Nelson, M. Nery, A. Neunzert, L. Nevin, K. Y. Ng, S. Ng, C. Nguyen, P. Nguyen, D. Nichols, S. A. Nichols, S. Nissanke, F. Nocera, C. North, L. K. Nuttall, M. Obergaulinger, J. Oberling, B. D. O'Brien, G. Oganesyan, G. H. Ogin, J. J. Oh, S. H. Oh, F. Ohme, H. Ohta, M. A. Okada, M. Oliver, P. Oppermann, Richard J. Oram, B. O'Reilly, R. G. Ormiston, L. F. Ortega, R. O'Shaughnessy, S. Ossokine, D. J. Ottaway, H. Overmier, B. J. Owen, A. E. Pace, G. Pagano, M. A. Page, G. Pagliaroli, A. Pai, S. A. Pai, J. R. Palamos, O. Palashov, C. Palomba, H. Pan, P. K. Panda, P. T.H. Pang, C. Pankow, F. Pannarale, B. C. Pant, F. Paoletti, A. Paoli, A. Parida, W. Parker, D. Pascucci, A. Pasqualetti, R. Passaquieti, D. Passuello, M. Patil, B. Patricelli, E. Payne, B. L. Pearlstone, T. C. Pechsiri, A. J. Pedersen, M. Pedraza, R. Pedurand, A. Pele, S. Penn, A. Perego, C. J. Perez, C. Périgois, A. Perreca, J. Petermann, H. P. Pfeiffer, M. Phelps, K. S. Phukon, O. J. Piccinni, M. Pichot, F. Piergiovanni, V. Pierro, G. Pillant, L. Pinard, I. M. Pinto, M. Pirello, M. Pitkin, W. Plastino, R. Poggiani, D. Y.T. Pong, S. Ponrathnam, P. Popolizio, E. K. Porter, J. Powell, A. K. Prajapati, J. Prasad, K. Prasai, R. Prasanna, G. Pratten, T. Prestegard, M. Principe, G. A. Prodi, L. Prokhorov, M. Punturo, P. Puppo, M. Pürrer, H. Qi, V. Quetschke, P. J. Quinonez, F. J. Raab, G. Raaijmakers, H. Radkins, N. Radulesco, P. Raffai, S. Raja, C. Rajan, B. Rajbhandari, M. Rakhmanov, K. E. Ramirez, A. Ramos-Buades, Javed Rana, K. Rao, P. Rapagnani, V. Raymond, M. Razzano, J. Read, T. Regimbau, L. Rei, S. Reid, D. H. Reitze, P. Rettegno, F. Ricci, C. J. Richardson, J. W. Richardson, P. M. Ricker, G. Riemenschneider, K. Riles, M. Rizzo, N. A. Robertson, F. Robinet, A. Rocchi, L. Rolland, J. G. Rollins, V. J. Roma, M. Romanelli, J. Romano, R. Romano, C. L. Romel, J. H. Romie, C. A. Rose, D. Rose, K. Rose, D. Rosińska, S. G. Rosofsky, M. P. Ross, S. Rowan, A. Rüdiger, P. Ruggi, G. Rutins, K. Ryan, S. Sachdev, T. Sadecki, M. Sakellariadou, O. S. Salafia, L. Salconi, M. Saleem, A. Samajdar, L. Sammut, E. J. Sanchez, L. E. Sanchez, N. Sanchis-Gual, J. R. Sanders, K. A. Santiago, E. Santos, N. Sarin, B. Sassolas, B. S. Sathyaprakash, O. Sauter, R. L. Savage, P. Schale, M. Scheel, J. Scheuer, P. Schmidt, R. Schnabel, R. M.S. Schofield, A. Schönbeck, E. Schreiber, B. W. Schulte, B. F. Schutz, J. Scott, S. M. Scott, E. Seidel, D. Sellers, A. S. Sengupta, N. Sennett, D. Sentenac, V. Sequino, A. Sergeev, Y. Setyawati, D. A. Shaddock, T. Shaffer, M. S. Shahriar, M. B. Shaner, A. Sharma, P. Sharma, P. Shawhan, H. Shen, R. Shink, D. H. Shoemaker, D. M. Shoemaker, K. Shukla, S. Shyamsundar, K. Siellez, M. Sieniawska, D. Sigg, L. P. Singer, D. Singh, N. Singh, A. Singhal, A. M. Sintes, S. Sitmukhambetov, V. Skliris, B. J.J. Slagmolen, T. J. Slaven-Blair, J. R. Smith, R. J.E. Smith, S. Somala, E. J. Son, S. Soni, B. Sorazu, F. Sorrentino, T. Souradeep, E. Sowell, A. P. Spencer, M. Spera, A. K. Srivastava, V. Srivastava, K. Staats, C. Stachie, M. Standke, D. A. Steer, M. Steinke, J. Steinlechner, S. Steinlechner, D. Steinmeyer, S. P. Stevenson, D. Stocks, R. Stone, D. J. Stops, K. A. Strain, G. Stratta, S. E. Strigin, A. Strunk, R. Sturani, A. L. Stuver, V. Sudhir, T. Z. Summerscales, L. Sun, S. Sunil, A. Sur, J. Suresh, P. J. Sutton, B. L. Swinkels, M. J. Szczepańczyk, M. Tacca, S. C. Tait, C. Talbot, D. B. Tanner, D. Tao, M. Tápai, A. Tapia, J. D. Tasson, R. Taylor, R. Tenorio, L. Terkowski, M. Thomas, P. Thomas, S. R. Thondapu, K. A. Thorne, E. Thrane, Shubhanshu Tiwari, Srishti Tiwari, V. Tiwari, K. Toland, M. Tonelli, Z. Tornasi, A. Torres-Forné, C. I. Torrie, D. Töyr, F. Travasso, G. Traylor, M. C. Tringali, A. Tripathee, A. Trovato, L. Trozzo, K. W. Tsang, M. Tse, R. Tso, L. Tsukada, D. Tsuna, T. Tsutsui, D. Tuyenbayev, K. Ueno, D. Ugolini, C. S. Unnikrishnan, A. L. Urban, S. A. Usman, H. Vahlbruch, G. Vajente, G. Valdes, M. Valentini, 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. Vanheijningen, A. A.Van Veggel, M. Vardaro, V. Varma, S. Vass, M. Vasúth, A. Vecchio, G. Vedovato, J. Veitch, P. J. Veitch, K. Venkateswara, G. Venugopalan, D. Verkindt, F. Vetrano, A. Viceré, A. D. Viets, S. Vinciguerra, D. J. Vine, J. Y. Vinet, S. Vitale, T. Vo, H. Vocca, C. Vorvick, S. P. Vyatchanin, A. R. Wade, L. E. Wade, M. Wade, R. Walet, M. Walker, L. Wallace, S. Walsh, H. Wang, J. Z. Wang, S. Wang, W. H. Wang, Y. F. Wang, R. L. Ward, Z. A. Warden, J. Warner, M. Was, J. Watchi, B. Weaver, L. W. Wei, M. Weinert, A. J. Weinstein, R. Weiss, F. Wellmann, L. Wen, E. K. Wessel, P. Weßels, J. W. Westhouse, K. Wette, J. T. Whelan, B. F. Whiting, C. Whittle, D. M. Wilken, D. Williams, A. R. Williamson, J. L. Willis, B. Willke, W. Winkler, C. C. Wipf, H. Wittel, G. Woan, J. Woehler, J. K. Wofford, J. L. Wright, D. S. Wu, D. M. Wysocki, S. Xiao, R. Xu, H. Yamamoto, C. C. Yancey, L. Yang, Y. Yang, Z. Yang, M. J. Yap, M. Yazback, D. W. Yeeles, Hang Yu, Haocun Yu, S. H.R. Yuen, A. K. Zadrożny, A. Zadrożny, M. Zanolin, T. Zelenova, J. P. Zendri, M. Zevin, J. Zhang, L. Zhang, T. Zhang, C. Zhao, G. Zhao, M. Zhou, Z. Zhou, X. J. Zhu, A. B. Zimmerman, M. E. Zucker, J. Zweizig

Research output: Contribution to journalArticlepeer-review

3 Scopus citations

Abstract

This paper presents the gravitational-wave measurement of the Hubble constant (H 0) using the detections from the first and second observing runs of the Advanced LIGO and Virgo detector network. The presence of the transient electromagnetic counterpart of the binary neutron star GW170817 led to the first standard-siren measurement of H 0. Here we additionally use binary black hole detections in conjunction with galaxy catalogs and report a joint measurement. Our updated measurement is H 0 = km s-1 Mpc-1 (68.3% of the highest density posterior interval with a flat-in-log prior) which is an improvement by a factor of 1.04 (about 4%) over the GW170817-only value of km s-1 Mpc-1. A significant additional contribution currently comes from GW170814, a loud and well-localized detection from a part of the sky thoroughly covered by the Dark Energy Survey. With numerous detections anticipated over the upcoming years, an exhaustive understanding of other systematic effects are also going to become increasingly important. These results establish the path to cosmology using gravitational-wave observations with and without transient electromagnetic counterparts.

Original languageEnglish (US)
Article number218
JournalAstrophysical Journal
Volume909
Issue number2
DOIs
StatePublished - Mar 10 2021

ASJC Scopus subject areas

  • Astronomy and Astrophysics
  • Space and Planetary Science

Fingerprint Dive into the research topics of 'A Gravitational-wave Measurement of the Hubble Constant following the Second Observing Run of Advanced LIGO and Virgo'. Together they form a unique fingerprint.

Cite this