Related papers: Hierarchical Black Hole Mergers in Active Galactic…

Black hole demography at the dawn of gravitational-wave astronomy: state of the art and future perspectives

The first LIGO-Virgo detections have confirmed the existence of massive black holes (BHs), with mass $30-40$ M$_\odot$. Such BHs might originate from massive metal-poor stars ($Z<0.3$ Z$_\odot$) or from gravitational instabilities in the…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2018-07-31 Michela Mapelli

Merger of multiple accreting black holes concordant with gravitational wave events

Recently, advanced Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (aLIGO) has detected black hole (BH) merger events, most of which are sourced by BHs more massive than $30~M_\odot$. Especially, the observation of GW170104 suggests…

Astrophysics of Galaxies · Physics 2018-04-11 Hiromichi Tagawa , Masayuki Umemura

The Evolution of Inclined Binary Black Holes in the Disks of Active Galactic Nuclei

The accretion disks that fuel active galactic nuclei (AGN) may house numerous stars and compact objects, formed in situ or captured from nearby star clusters. Embedded neutron stars and black holes may form binaries and eventually merge,…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2023-10-31 Alexander J. Dittmann , Adam M. Dempsey , Hui Li

Search for Eccentric Binary Black Hole Mergers with Advanced LIGO and Advanced Virgo during their First and Second Observing Runs

When formed through dynamical interactions, stellar-mass binary black holes may retain eccentric orbits ($e>0.1$ at 10 Hz) detectable by ground-based gravitational-wave detectors. Eccentricity can therefore be used to differentiate…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2020-01-28 The LIGO Scientific Collaboration , the Virgo Collaboration , 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. Aloy , P. 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. Arène , 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 , 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. Cavaglià , 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. Cie{ś}lar , 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. Díaz , 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. Fronzè , P. Fulda , M. Fyffe , H. A. Gabbard , B. U. Gadre , S. M. Gaebel , J. R. Gair , L. Gammaitoni , S. G. Gaonkar , C. García-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 , 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. Krämer , 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. Magaña Hernandez , F. Magaña-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. Muñiz , M. Muratore , P. G. Murray , 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 , 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 , 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. Töyrä , 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 , M. E. Zucker , J. Zweizig , F. Salemi

Spin Evolution of Stellar-mass Black Hole Binaries in Active Galactic Nuclei

The astrophysical origin of gravitational wave (GW) events is one of the most timely problems in the wake of the LIGO/Virgo discoveries. In active galactic nuclei (AGN), binaries form and evolve efficiently by dynamical interactions and…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2020-08-19 Hiromichi Tagawa , Zoltan Haiman , Imre Bartos , Bence Kocsis

Ancestral Spin Information in Gravitational Waves from Black Hole Mergers

The heaviest black holes discovered through gravitational waves have masses that are difficult to explain with current standard stellar models. This discrepancy may be due to a series of hierarchical mergers, where the observed black holes…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2023-07-25 O. Barrera , I. Bartos

Black hole-neutron star mergers are unlikely multi-messenger sources

The promise by the LIGO/Virgo/Kagra (LVK) collaboration to detect black hole--neutron star (BH--NS) mergers via gravitational wave (GW) emission has recently been fulfilled with the detection of GW200105 and GW200115. Mergers of BH--NS…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2021-12-15 Giacomo Fragione

Black Hole Mergers from Hierarchical Triples in Dense Star Clusters

Hierarchical triples are expected to be produced by the frequent binary-mediated interactions in the cores of globular clusters. In some of these triples, the tertiary companion can drive the inner binary to merger following large…

Astrophysics of Galaxies · Physics 2020-11-11 Miguel A. S. Martinez , Giacomo Fragione , Kyle Kremer , Sourav Chatterjee , Carl L. Rodriguez , Johan Samsing , Claire S. Ye , Newlin C. Weatherford , Michael Zevin , Smadar Naoz , Frederic A. Rasio

Black hole mergers in the universe

Mergers of black-hole binaries are expected to release large amounts of energy in the form of gravitational radiation. However, binary evolution models predict merger rates too low to be of observational interest. In this paper we explore…

Astrophysics · Physics 2009-10-31 Simon Portegies Zwart , Stephen McMillan

Order in the chaos: eccentric black hole binary mergers in triples formed via strong binary-binary scatterings

Black hole (BH) triples represent one of the astrophysical pathways for BH mergers in the Universe detectable by LIGO and VIRGO. We study the formation of BH triples via binary-binary encounters in dense clusters, showing that one-third of…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2021-07-21 Manuel Arca-Sedda , Gongjie Li , Bence Kocsis

Dynamical formation signatures of black hole binaries in the first detected mergers by LIGO

The dynamical formation of stellar-mass black hole-black hole binaries has long been a promising source of gravitational waves for the Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO). Mass segregation, gravitational focusing, and…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2016-06-30 Ryan M. O'Leary , Yohai Meiron , Bence Kocsis

The Observed Rate of Binary Black Hole Mergers can be Entirely Explained by Globular Clusters

Since the first signal in 2015, the gravitational-wave detections of merging binary black holes (BBHs) by the LIGO and Virgo collaborations (LVC) have completely transformed our understanding of the lives and deaths of compact object…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2021-01-28 Carl L. Rodriguez , Kyle Kremer , Sourav Chatterjee , Giacomo Fragione , Abraham Loeb , Frederic A. Rasio , Newlin C. Weatherford , Claire S. Ye

Astrophysics of stellar black holes

On September 14 2015, the LIGO interferometers captured a gravitational wave (GW) signal from two merging black holes (BHs), opening the era of GW astrophysics. Five BH mergers have been reported so far, three of them involving massive BHs…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2018-09-26 Michela Mapelli

Astrophysical implications of GW190412 as a remnant of a previous black-hole merger

Two of the dominant channels to produce merging stellar-mass black-hole binaries are believed to be the isolated evolution of binary stars in the field and dynamical formation in star clusters. The first reported black-hole binary event…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2020-09-09 Davide Gerosa , Salvatore Vitale , Emanuele Berti

Cosmic Rates of Black Hole Mergers and Pair-Instability Supernovae from Chemically Homogeneous Binary Evolution

During the first three observing runs of the Advanced gravitational-wave detector network, the LIGO/Virgo collaboration detected several black hole binary (BHBH) mergers. As the population of detected BHBH mergers grows, it will become…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2020-11-10 Lise du Buisson , Pablo Marchant , Philipp Podsiadlowski , Chiaki Kobayashi , Filipe B. Abdalla , Philip Taylor , Ilya Mandel , Selma E. de Mink , Takashi J. Moriya , Norbert Langer

Observable signature of merging stellar-mass black holes in active galactic nuclei

The origin of stellar-mass black hole mergers discovered through gravitational waves is being widely debated. Mergers in the disks of active galactic nuclei (AGN) represent a promising source of origin, with possible observational clues in…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2023-06-14 Hiromichi Tagawa , Shigeo S. Kimura , Zoltán Haiman , Rosalba Perna , Imre Bartos

Counting Black Holes: The Cosmic Stellar Remnant Population and Implications for LIGO

We present an empirical approach for interpreting gravitational wave signals of binary black hole mergers under the assumption that the underlying black hole population is sourced by remnants of stellar evolution. Using the observed…

Astrophysics of Galaxies · Physics 2017-11-08 Oliver D. Elbert , James S. Bullock , Manoj Kaplinghat

Assisted Inspirals of Stellar Mass Black Holes Embedded in AGN Disks: Solving the "Final AU Problem"

We explore the evolution of stellar mass black hole binaries (BHBs) which are formed in the self-gravitating disks of active galactic nuclei (AGN). Hardening due to three-body scattering and gaseous drag are effective mechanisms that reduce…

Astrophysics of Galaxies · Physics 2017-01-03 Nicholas C. Stone , Brian D. Metzger , Zoltan Haiman

Gravitational-wave Observations Suggest Most Black Hole Mergers Form in Triples

The spin-orbit tilt angles $\theta_{1(2)}$ of merging stellar-mass black holes provide key insights into their astrophysical origin. Non-parametric population modelling of The LIGO, Virgo, and KAGRA Collaborations (2025a, arXiv:2508.18083)…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2026-04-01 Jakob Stegmann , Fabio Antonini , Aleksandra Olejak , Sylvia Biscoveanu , Vivien Raymond , Stefano Rinaldi , Elizabeth Flanagan

Mass function of stellar black holes as revealed by the LIGO-Virgo-KAGRA observations

Ninety gravitational wave events have been detected by the LIGO-Virgo-KAGRA network and are released in the Gravitational-Wave Transient Catalog. Among these events, 83 cases are definitely binary black hole mergers since the masses of all…

General Relativity and Quantum Cosmology · Physics 2024-12-20 Xiao-Fei Dong , Yong-Feng Huang , Zhi-Bin Zhang , Xiu-Juan Li , Ze-Cheng Zou , Chen-Ran Hu , Chen Deng , Yang Liu