Related papers
Related papers: Characterizing the continuous gravitational-wave s…
200 papers
Ultralight bosons, which are predicted in a variety of beyond-Standard-Model scenarios as dark-matter candidates, can trigger the superradiant instability around spinning black holes. This instability gives rise to oscillating boson…
High Energy Astrophysical Phenomena · Physics
2021-05-28
Leo Tsukada , Richard Brito , William E. East , Nils Siemonsen
Ultralight bosons can form clouds around rotating black holes if their Compton wavelength is comparable to the black hole size. The boson cloud spins down the black hole through a process called superradiance, lowering the black hole spin…
General Relativity and Quantum Cosmology · Physics
2021-03-11
Ken K. Y. Ng , Otto A. Hannuksela , Salvatore Vitale , Tjonnie G. F. Li
\textit{Superradiance} can trigger the formation of an ultra-light boson cloud around a spinning black hole. Once formed, the boson cloud is expected to emit a nearly periodic, long-duration, gravitational-wave signal. For boson masses in…
High Energy Astrophysical Phenomena · Physics
2022-08-29
Cristiano Palomba , Sabrina D'Antonio , Pia Astone , Sergio Frasca , Giuseppe Intini , Iuri La Rosa , Paola Leaci , Simone Mastrogiovanni , Andrew L. Miller , Federico Muciaccia , Ornella J. Piccinni , Luca Rei , Francesco Simula
Black hole superradiance is a powerful probe of ultralight axions. If nature contains a boson with a mass of order $10^{-12}\,$eV, $\textit{mere vacuum fluctuations}$ will lead to its efficient production around spinning stellar mass black…
High Energy Physics - Phenomenology · Physics
2026-03-18
Sebastian A. R. Ellis , Orion Ning , Nicholas L. Rodd , Jan Schütte-Engel
Gravitational-wave detectors can search for yet-undiscovered ultralight bosons, including those conjectured to solve problems in particle physics, high-energy theory and cosmology. Ground-based instruments could probe boson masses between…
General Relativity and Quantum Cosmology · Physics
2019-05-07
Maximiliano Isi , Ling Sun , Richard Brito , Andrew Melatos
Constraints on ultralight scalar bosons within black hole spin measurements from LIGO-Virgo's GWTC-2
Clouds of ultralight bosons - such as axions - can form around a rapidly spinning black hole, if the black hole radius is comparable to the bosons' wavelength. The cloud rapidly extracts angular momentum from the black hole, and reduces it…
General Relativity and Quantum Cosmology · Physics
2021-04-20
Ken K. Y. Ng , Salvatore Vitale , Otto A. Hannuksela , Tjonnie G. F. Li
Ultralight bosons can induce superradiant instabilities in spinning black holes, tapping their rotational energy to trigger the growth of a bosonic condensate. Possible observational imprints of these boson clouds include (i) direct…
General Relativity and Quantum Cosmology · Physics
2017-10-05
Richard Brito , Shrobana Ghosh , Enrico Barausse , Emanuele Berti , Vitor Cardoso , Irina Dvorkin , Antoine Klein , Paolo Pani
Ultralight scalar fields can experience runaway `superradiant' amplification near spinning black holes, resulting in a macroscopic `axion cloud' which slowly dissipates via continuous monochromatic gravitational waves. For a particular…
High Energy Astrophysical Phenomena · Physics
2025-02-19
Jacob R. Sprague , Shane L. Larson , Zhiyuan Wang , Shelby Klomp , Andrew Laeuger , George Winstone , Nancy Aggarwal , Andrew A. Geraci , Vicky Kalogera
This paper describes the first all-sky search for long-duration, quasi-monochromatic gravitational-wave signals emitted by ultralight scalar boson clouds around spinning black holes using data from the third observing run of Advanced LIGO.…
High Energy Astrophysical Phenomena · Physics
2022-05-11
The LIGO Scientific Collaboration , the Virgo Collaboration , the KAGRA Collaboration , R. Abbott , H. Abe , F. Acernese , K. Ackley , N. Adhikari , R. X. Adhikari , V. K. Adkins , V. B. Adya , C. Affeldt , D. Agarwal , M. Agathos , K. Agatsuma , N. Aggarwal , O. D. Aguiar , L. Aiello , A. Ain , P. Ajith , T. Akutsu , S. Albanesi , R. A. Alfaidi , A. Allocca , P. A. Altin , A. Amato , C. Anand , S. Anand , A. Ananyeva , S. B. Anderson , W. G. Anderson , M. Ando , T. Andrade , N. Andres , M. Andrés-Carcasona , T. Andrić , S. V. Angelova , S. Ansoldi , J. M. Antelis , S. Antier , T. Apostolatos , E. Z. Appavuravther , S. Appert , S. K. Apple , K. Arai , A. Araya , M. C. Araya , J. S. Areeda , M. Arène , N. Aritomi , N. Arnaud , M. Arogeti , S. M. Aronson , K. G. Arun , H. Asada , Y. Asali , G. Ashton , Y. Aso , M. Assiduo , S. Assis de Souza Melo , S. M. Aston , P. Astone , F. Aubin , K. AultONeal , C. Austin , S. Babak , F. Badaracco , M. K. M. Bader , C. Badger , S. Bae , Y. Bae , A. M. Baer , S. Bagnasco , Y. Bai , J. Baird , R. Bajpai , T. Baka , M. Ball , G. Ballardin , S. W. Ballmer , A. Balsamo , G. Baltus , S. Banagiri , B. Banerjee , D. Bankar , J. C. Barayoga , C. Barbieri , B. C. Barish , D. Barker , P. Barneo , F. Barone , B. Barr , L. Barsotti , M. Barsuglia , D. Barta , J. Bartlett , M. A. Barton , I. Bartos , S. Basak , R. Bassiri , A. Basti , M. Bawaj , J. C. Bayley , M. Bazzan , B. R. Becher , B. Bécsy , V. M. Bedakihale , F. Beirnaert , M. Bejger , I. Belahcene , V. Benedetto , D. Beniwal , M. G. Benjamin , T. F. Bennett , J. D. Bentley , M. BenYaala , S. Bera , M. Berbel , F. Bergamin , B. K. Berger , S. Bernuzzi , D. Bersanetti , A. Bertolini , J. Betzwieser , D. Beveridge , R. Bhandare , A. V. Bhandari , U. Bhardwaj , R. Bhatt , D. Bhattacharjee , S. Bhaumik , A. Bianchi , I. A. Bilenko , G. Billingsley , S. Bini , R. Birney , O. Birnholtz , S. Biscans , M. Bischi , S. Biscoveanu , A. Bisht , B. Biswas , M. Bitossi , M. -A. Bizouard , J. K. Blackburn , C. D. Blair , D. G. Blair , R. M. Blair , F. Bobba , N. Bode , M. Boër , G. Bogaert , M. Boldrini , G. N. Bolingbroke , L. D. Bonavena , F. Bondu , E. Bonilla , R. Bonnand , P. Booker , B. A. Boom , R. Bork , V. Boschi , N. Bose , S. Bose , V. Bossilkov , V. Boudart , Y. Bouffanais , A. Bozzi , C. Bradaschia , P. R. Brady , A. Bramley , A. Branch , M. Branchesi , J. E. Brau , M. Breschi , T. Briant , J. H. Briggs , A. Brillet , M. Brinkmann , P. Brockill , A. F. Brooks , J. Brooks , D. D. Brown , S. Brunett , G. Bruno , R. Bruntz , J. Bryant , F. Bucci , T. Bulik , H. J. Bulten , A. Buonanno , K. Burtnyk , R. Buscicchio , D. Buskulic , C. Buy , R. L. Byer , G. S. Cabourn Davies , G. Cabras , R. Cabrita , L. Cadonati , M. Caesar , G. Cagnoli , C. Cahillane , J. Calderón Bustillo , J. D. Callaghan , T. A. Callister , E. Calloni , J. Cameron , J. B. Camp , M. Canepa , S. Canevarolo , M. Cannavacciuolo , K. C. Cannon , H. Cao , Z. Cao , E. Capocasa , E. Capote , G. Carapella , F. Carbognani , M. Carlassara , J. B. Carlin , M. F. Carney , M. Carpinelli , G. Carrillo , G. Carullo , T. L. Carver , J. Casanueva Diaz , C. Casentini , G. Castaldi , S. Caudill , M. Cavaglià , F. Cavalier , R. Cavalieri , G. Cella , P. Cerdá-Durán , E. Cesarini , W. Chaibi , S. Chalathadka Subrahmanya , E. Champion , C. -H. Chan , C. Chan , C. L. Chan , K. Chan , M. Chan , K. Chandra , I. P. Chang , P. Chanial , S. Chao , C. Chapman-Bird , P. Charlton , E. A. Chase , E. Chassande-Mottin , C. Chatterjee , Debarati Chatterjee , Deep Chatterjee , M. Chaturvedi , S. Chaty , C. Chen , D. Chen , H. Y. Chen , J. Chen , K. Chen , X. Chen , Y. -B. Chen , Y. -R. Chen , Z. Chen , H. Cheng , C. K. Cheong , H. Y. Cheung , H. Y. Chia , F. Chiadini , C-Y. Chiang , G. Chiarini , R. Chierici , A. Chincarini , M. L. Chiofalo , A. Chiummo , R. K. Choudhary , S. Choudhary , N. Christensen , Q. Chu , Y-K. Chu , S. S. Y. Chua , K. W. Chung , G. Ciani , P. Ciecielag , M. Cieślar , M. Cifaldi , A. A. Ciobanu , R. Ciolfi , F. Cipriano , F. Clara , J. A. Clark , P. Clearwater , S. Clesse , F. Cleva , E. Coccia , E. Codazzo , P. -F. Cohadon , D. E. Cohen , M. Colleoni , C. G. Collette , A. Colombo , M. Colpi , C. M. Compton , M. Constancio , L. Conti , S. J. Cooper , P. Corban , T. R. Corbitt , I. Cordero-Carrión , S. Corezzi , K. R. Corley , N. J. Cornish , D. Corre , A. Corsi , S. Cortese , C. A. Costa , R. Cotesta , R. Cottingham , M. W. Coughlin , J. -P. Coulon , S. T. Countryman , B. Cousins , P. Couvares , D. M. Coward , M. J. Cowart , D. C. Coyne , R. Coyne , J. D. E. Creighton , T. D. Creighton , A. W. Criswell , M. Croquette , S. G. Crowder , J. R. Cudell , T. J. Cullen , A. Cumming , R. Cummings , L. Cunningham , E. Cuoco , M. Curyło , P. Dabadie , T. Dal Canton , S. Dall'Osso , G. Dálya , A. Dana , B. D'Angelo , S. Danilishin , S. D'Antonio , K. Danzmann , C. Darsow-Fromm , A. Dasgupta , L. E. H. Datrier , Sayak Datta , Sayantani Datta , V. Dattilo , I. Dave , M. Davier , D. Davis , M. C. Davis , E. J. Daw , R. Dean , D. DeBra , M. Deenadayalan , J. Degallaix , M. De Laurentis , S. Deléglise , V. Del Favero , F. De Lillo , N. De Lillo , D. Dell'Aquila , W. Del Pozzo , L. M. DeMarchi , F. De Matteis , V. D'Emilio , N. Demos , T. Dent , A. Depasse , R. De Pietri , R. De Rosa , C. De Rossi , R. DeSalvo , R. De Simone , S. Dhurandhar , M. C. Díaz , N. A. Didio , T. Dietrich , L. Di Fiore , C. Di Fronzo , C. Di Giorgio , F. Di Giovanni , M. Di Giovanni , T. Di Girolamo , A. Di Lieto , A. Di Michele , B. Ding , S. Di Pace , I. Di Palma , F. Di Renzo , A. K. Divakarla , A. Dmitriev , Z. Doctor , L. Donahue , L. D'Onofrio , F. Donovan , K. L. Dooley , S. Doravari , M. Drago , J. C. Driggers , Y. Drori , J. -G. Ducoin , P. Dupej , U. Dupletsa , O. Durante , D. D'Urso , P. -A. Duverne , S. E. Dwyer , C. Eassa , P. J. Easter , M. Ebersold , T. Eckhardt , G. Eddolls , B. Edelman , T. B. Edo , O. Edy , A. Effler , S. Eguchi , J. Eichholz , S. S. Eikenberry , M. Eisenmann , R. A. Eisenstein , A. Ejlli , E. Engelby , Y. Enomoto , L. Errico , R. C. Essick , H. Estellés , D. Estevez , Z. Etienne , T. Etzel , M. Evans , T. M. Evans , T. Evstafyeva , B. E. Ewing , F. Fabrizi , F. Faedi , V. Fafone , H. Fair , S. Fairhurst , P. C. Fan , A. M. Farah , S. Farinon , B. Farr , W. M. Farr , E. J. Fauchon-Jones , G. Favaro , M. Favata , M. Fays , M. Fazio , J. Feicht , M. M. Fejer , E. Fenyvesi , D. L. Ferguson , A. Fernandez-Galiana , I. Ferrante , T. A. Ferreira , F. Fidecaro , P. Figura , A. Fiori , I. Fiori , M. Fishbach , R. P. Fisher , R. Fittipaldi , V. Fiumara , R. Flaminio , E. Floden , H. K. Fong , J. A. Font , B. Fornal , P. W. F. Forsyth , A. Franke , S. Frasca , F. Frasconi , J. P. Freed , Z. Frei , A. Freise , O. Freitas , R. Frey , P. Fritschel , V. V. Frolov , G. G. Fronzé , Y. Fujii , Y. Fujikawa , Y. Fujimoto , P. Fulda , M. Fyffe , H. A. Gabbard , W. E. Gabella , B. U. Gadre , J. R. Gair , J. Gais , S. Galaudage , R. Gamba , D. Ganapathy , A. Ganguly , D. Gao , S. G. Gaonkar , B. Garaventa , C. García Núñez , C. García-Quirós , F. Garufi , B. Gateley , V. Gayathri , G. -G. Ge , G. Gemme , A. Gennai , J. George , O. Gerberding , L. Gergely , P. Gewecke , S. Ghonge , Abhirup Ghosh , Archisman Ghosh , Shaon Ghosh , Shrobana Ghosh , Tathagata Ghosh , B. Giacomazzo , L. Giacoppo , J. A. Giaime , K. D. Giardina , D. R. Gibson , C. Gier , M. Giesler , P. Giri , F. Gissi , S. Gkaitatzis , J. Glanzer , A. E. Gleckl , P. Godwin , E. Goetz , R. Goetz , N. Gohlke , J. Golomb , B. Goncharov , G. González , M. Gosselin , R. Gouaty , D. W. Gould , S. Goyal , B. Grace , A. Grado , V. Graham , M. Granata , V. Granata , A. Grant , S. Gras , P. Grassia , C. Gray , R. Gray , G. Greco , A. C. Green , R. Green , A. M. Gretarsson , E. M. Gretarsson , D. Griffith , W. L. Griffiths , H. L. Griggs , G. Grignani , A. Grimaldi , E. Grimes , S. J. Grimm , H. Grote , S. Grunewald , P. Gruning , A. S. Gruson , D. Guerra , G. M. Guidi , A. R. Guimaraes , G. Guixé , H. K. Gulati , A. M. Gunny , H. -K. Guo , Y. Guo , Anchal Gupta , Anuradha Gupta , I. M. Gupta , P. Gupta , S. K. Gupta , R. Gustafson , F. Guzman , S. Ha , I. P. W. Hadiputrawan , L. Haegel , S. Haino , O. Halim , E. D. Hall , E. Z. Hamilton , G. Hammond , W. -B. Han , M. Haney , J. Hanks , C. Hanna , M. D. Hannam , O. Hannuksela , H. Hansen , T. J. Hansen , J. Hanson , T. Harder , K. Haris , J. Harms , G. M. Harry , I. W. Harry , D. Hartwig , K. Hasegawa , B. Haskell , C. -J. Haster , J. S. Hathaway , K. Hattori , K. Haughian , H. Hayakawa , K. Hayama , F. J. Hayes , J. Healy , A. Heidmann , A. Heidt , M. C. Heintze , J. Heinze , J. Heinzel , H. Heitmann , F. Hellman , P. Hello , A. F. Helmling-Cornell , G. Hemming , M. Hendry , I. S. Heng , E. Hennes , J. Hennig , M. H. Hennig , C. Henshaw , A. G. Hernandez , F. Hernandez Vivanco , M. Heurs , A. L. Hewitt , S. Higginbotham , S. Hild , P. Hill , Y. Himemoto , A. S. Hines , N. Hirata , C. Hirose , T-C. Ho , S. Hochheim , D. Hofman , J. N. Hohmann , D. G. Holcomb , N. A. Holland , I. J. Hollows , Z. J. Holmes , K. Holt , D. E. Holz , Q. Hong , J. Hough , S. Hourihane , E. J. Howell , C. G. Hoy , D. Hoyland , A. Hreibi , B-H. Hsieh , H-F. Hsieh , C. Hsiung , Y. Hsu , H-Y. Huang , P. Huang , Y-C. Huang , Y. -J. Huang , Yiting Huang , Yiwen Huang , M. T. Hübner , A. D. Huddart , B. Hughey , D. C. Y. Hui , V. Hui , S. Husa , S. H. Huttner , R. Huxford , T. Huynh-Dinh , S. Ide , B. Idzkowski , A. Iess , K. Inayoshi , Y. Inoue , P. Iosif , M. Isi , K. Isleif , K. Ito , Y. Itoh , B. R. Iyer , V. JaberianHamedan , T. Jacqmin , P. -E. Jacquet , S. J. Jadhav , S. P. Jadhav , T. Jain , A. L. James , A. Z. Jan , K. Jani , J. Janquart , K. Janssens , N. N. Janthalur , P. Jaranowski , D. Jariwala , R. Jaume , A. C. Jenkins , K. Jenner , C. Jeon , W. Jia , J. Jiang , H. -B. Jin , G. R. Johns , R. Johnston , A. W. Jones , D. I. Jones , P. Jones , R. Jones , P. Joshi , L. Ju , A. Jue , P. Jung , K. Jung , J. Junker , V. Juste , K. Kaihotsu , T. Kajita , M. Kakizaki , C. V. Kalaghatgi , V. Kalogera , B. Kamai , M. Kamiizumi , N. Kanda , S. Kandhasamy , G. Kang , J. B. Kanner , Y. Kao , S. J. Kapadia , D. P. Kapasi , C. Karathanasis , S. Karki , R. Kashyap , M. Kasprzack , W. Kastaun , T. Kato , S. Katsanevas , E. Katsavounidis , W. Katzman , T. Kaur , K. Kawabe , K. Kawaguchi , F. Kéfélian , D. Keitel , J. S. Key , S. Khadka , F. Y. Khalili , S. Khan , T. Khanam , E. A. Khazanov , N. Khetan , M. Khursheed , N. Kijbunchoo , A. Kim , C. Kim , J. C. Kim , J. Kim , K. Kim , W. S. Kim , Y. -M. Kim , C. Kimball , N. Kimura , M. Kinley-Hanlon , R. Kirchhoff , J. S. Kissel , S. Klimenko , T. Klinger , A. M. Knee , T. D. Knowles , N. Knust , E. Knyazev , Y. Kobayashi , P. Koch , G. Koekoek , K. Kohri , K. Kokeyama , S. Koley , P. Kolitsidou , M. Kolstein , K. Komori , V. Kondrashov , A. K. H. Kong , A. Kontos , N. Koper , M. Korobko , M. Kovalam , N. Koyama , D. B. Kozak , C. Kozakai , V. Kringel , N. V. Krishnendu , A. Królak , G. Kuehn , F. Kuei , P. Kuijer , S. Kulkarni , A. Kumar , Prayush Kumar , Rahul Kumar , Rakesh Kumar , J. Kume , K. Kuns , Y. Kuromiya , S. Kuroyanagi , K. Kwak , G. Lacaille , P. Lagabbe , D. Laghi , E. Lalande , M. Lalleman , T. L. Lam , A. Lamberts , M. Landry , B. B. Lane , R. N. Lang , J. Lange , B. Lantz , I. La Rosa , A. Lartaux-Vollard , P. D. Lasky , M. Laxen , A. Lazzarini , C. Lazzaro , P. Leaci , S. Leavey , S. LeBohec , Y. K. Lecoeuche , E. Lee , H. M. Lee , H. W. Lee , K. Lee , R. Lee , I. N. Legred , J. Lehmann , A. Lemaître , M. Lenti , M. Leonardi , E. Leonova , N. Leroy , N. Letendre , C. Levesque , Y. Levin , J. N. Leviton , K. Leyde , A. K. Y. Li , B. Li , J. Li , K. L. Li , P. Li , T. G. F. Li , X. Li , C-Y. Lin , E. T. Lin , F-K. Lin , F-L. Lin , H. L. Lin , L. C. -C. Lin , F. Linde , S. D. Linker , J. N. Linley , T. B. Littenberg , G. C. Liu , J. Liu , K. Liu , X. Liu , F. Llamas , R. K. L. Lo , T. Lo , L. T. London , A. Longo , D. Lopez , M. Lopez Portilla , M. Lorenzini , V. Loriette , M. Lormand , G. Losurdo , T. P. Lott , J. D. Lough , C. O. Lousto , G. Lovelace , J. F. Lucaccioni , H. Lück , D. Lumaca , A. P. Lundgren , L. -W. Luo , J. E. Lynam , M. Ma'arif , R. Macas , J. B. Machtinger , M. MacInnis , D. M. Macleod , I. A. O. MacMillan , A. Macquet , I. Magaña Hernandez , C. Magazzù , R. M. Magee , R. Maggiore , M. Magnozzi , S. Mahesh , E. Majorana , I. Maksimovic , S. Maliakal , A. Malik , N. Man , V. Mandic , V. Mangano , G. L. Mansell , M. Manske , M. Mantovani , M. Mapelli , F. Marchesoni , D. Marín Pina , F. Marion , Z. Mark , 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 , M. Martinez , V. A. Martinez , V. Martinez , K. Martinovic , D. V. Martynov , E. J. Marx , H. Masalehdan , K. Mason , E. Massera , A. Masserot , M. Masso-Reid , S. Mastrogiovanni , A. Matas , M. Mateu-Lucena , F. Matichard , M. Matiushechkina , N. Mavalvala , J. J. McCann , R. McCarthy , D. E. McClelland , P. K. McClincy , S. McCormick , L. McCuller , G. I. McGhee , S. C. McGuire , C. McIsaac , J. McIver , T. McRae , S. T. McWilliams , D. Meacher , M. Mehmet , A. K. Mehta , Q. Meijer , A. Melatos , D. A. Melchor , G. Mendell , A. Menendez-Vazquez , C. S. Menoni , R. A. Mercer , L. Mereni , K. Merfeld , E. L. Merilh , J. D. Merritt , M. Merzougui , S. Meshkov , C. Messenger , C. Messick , P. M. Meyers , F. Meylahn , A. Mhaske , A. Miani , H. Miao , I. Michaloliakos , C. Michel , Y. Michimura , H. Middleton , D. P. Mihaylov , L. Milano , A. L. Miller , A. Miller , B. Miller , M. Millhouse , J. C. Mills , E. Milotti , Y. Minenkov , N. Mio , Ll. M. Mir , M. Miravet-Tenés , A. Mishkin , C. Mishra , T. Mishra , T. Mistry , S. Mitra , V. P. Mitrofanov , G. Mitselmakher , R. Mittleman , O. Miyakawa , K. Miyo , S. Miyoki , Geoffrey Mo , L. M. Modafferi , E. Moguel , K. Mogushi , S. R. P. Mohapatra , S. R. Mohite , I. Molina , M. Molina-Ruiz , M. Mondin , M. Montani , C. J. Moore , J. Moragues , D. Moraru , F. Morawski , A. More , C. Moreno , G. Moreno , Y. Mori , S. Morisaki , N. Morisue , Y. Moriwaki , B. Mours , C. M. Mow-Lowry , S. Mozzon , F. Muciaccia , Arunava Mukherjee , D. Mukherjee , Soma Mukherjee , Subroto Mukherjee , Suvodip Mukherjee , N. Mukund , A. Mullavey , J. Munch , E. A. Muñiz , P. G. Murray , R. Musenich , S. Muusse , S. L. Nadji , K. Nagano , A. Nagar , K. Nakamura , H. Nakano , M. Nakano , Y. Nakayama , V. Napolano , I. Nardecchia , T. Narikawa , H. Narola , L. Naticchioni , B. Nayak , R. K. Nayak , B. F. Neil , J. Neilson , A. Nelson , T. J. N. Nelson , M. Nery , P. Neubauer , A. Neunzert , K. Y. Ng , S. W. S. Ng , C. Nguyen , P. Nguyen , T. Nguyen , L. Nguyen Quynh , J. Ni , W. -T. Ni , S. A. Nichols , T. Nishimoto , A. Nishizawa , S. Nissanke , E. Nitoglia , F. Nocera , M. Norman , C. North , S. Nozaki , G. Nurbek , L. K. Nuttall , Y. Obayashi , J. Oberling , B. D. O'Brien , J. O'Dell , E. Oelker , W. Ogaki , G. Oganesyan , J. J. Oh , K. Oh , S. H. Oh , M. Ohashi , T. Ohashi , M. Ohkawa , F. Ohme , H. Ohta , M. A. Okada , Y. Okutani , C. Olivetto , K. Oohara , R. Oram , B. O'Reilly , R. G. Ormiston , N. D. Ormsby , R. O'Shaughnessy , E. O'Shea , S. Oshino , S. Ossokine , C. Osthelder , S. Otabe , D. J. Ottaway , H. Overmier , A. E. Pace , G. Pagano , R. Pagano , M. A. Page , G. Pagliaroli , A. Pai , S. A. Pai , S. Pal , J. R. Palamos , O. Palashov , C. Palomba , H. Pan , K. -C. Pan , P. K. Panda , P. T. H. Pang , C. Pankow , F. Pannarale , B. C. Pant , F. H. Panther , F. Paoletti , A. Paoli , A. Paolone , G. Pappas , A. Parisi , H. Park , J. Park , W. Parker , D. Pascucci , A. Pasqualetti , R. Passaquieti , D. Passuello , M. Patel , M. Pathak , B. Patricelli , A. S. Patron , S. Paul , E. Payne , M. Pedraza , R. Pedurand , M. Pegoraro , A. Pele , F. E. Peña Arellano , S. Penano , S. Penn , A. Perego , A. Pereira , T. Pereira , C. J. Perez , C. Périgois , C. C. Perkins , A. Perreca , S. Perriès , D. Pesios , J. Petermann , D. Petterson , H. P. Pfeiffer , H. Pham , K. A. Pham , K. S. Phukon , H. Phurailatpam , O. J. Piccinni , M. Pichot , M. Piendibene , F. Piergiovanni , L. Pierini , V. Pierro , G. Pillant , M. Pillas , F. Pilo , L. Pinard , C. Pineda-Bosque , I. M. Pinto , M. Pinto , B. J. Piotrzkowski , K. Piotrzkowski , M. Pirello , M. D. Pitkin , A. Placidi , E. Placidi , M. L. Planas , W. Plastino , C. Pluchar , R. Poggiani , E. Polini , D. Y. T. Pong , S. Ponrathnam , E. K. Porter , R. Poulton , A. Poverman , J. Powell , M. Pracchia , T. Pradier , A. K. Prajapati , K. Prasai , R. Prasanna , G. Pratten , M. Principe , G. A. Prodi , L. Prokhorov , P. Prosposito , L. Prudenzi , A. Puecher , M. Punturo , F. Puosi , P. Puppo , M. Pürrer , H. Qi , N. Quartey , V. Quetschke , P. J. Quinonez , R. Quitzow-James , F. J. Raab , G. Raaijmakers , H. Radkins , N. Radulesco , P. Raffai , S. X. Rail , S. Raja , C. Rajan , K. E. Ramirez , T. D. Ramirez , A. Ramos-Buades , J. Rana , P. Rapagnani , A. Ray , V. Raymond , N. Raza , M. Razzano , J. Read , L. A. Rees , T. Regimbau , L. Rei , S. Reid , S. W. Reid , D. H. Reitze , P. Relton , A. Renzini , P. Rettegno , B. Revenu , A. Reza , M. Rezac , F. Ricci , D. Richards , J. W. Richardson , L. Richardson , G. Riemenschneider , K. Riles , S. Rinaldi , K. Rink , N. A. Robertson , R. Robie , F. Robinet , A. Rocchi , S. Rodriguez , L. Rolland , J. G. Rollins , M. Romanelli , R. Romano , C. L. Romel , A. Romero , I. M. Romero-Shaw , J. H. Romie , S. Ronchini , L. Rosa , C. A. Rose , D. Rosińska , M. P. Ross , S. Rowan , S. J. Rowlinson , S. Roy , Santosh Roy , Soumen Roy , D. Rozza , P. Ruggi , K. Ruiz-Rocha , K. Ryan , S. Sachdev , T. Sadecki , J. Sadiq , S. Saha , Y. Saito , K. Sakai , M. Sakellariadou , S. Sakon , O. S. Salafia , F. Salces-Carcoba , L. Salconi , M. Saleem , F. Salemi , A. Samajdar , E. J. Sanchez , J. H. Sanchez , L. E. Sanchez , N. Sanchis-Gual , J. R. Sanders , A. Sanuy , T. R. Saravanan , N. Sarin , B. Sassolas , H. Satari , O. Sauter , R. L. Savage , V. Savant , T. Sawada , H. L. Sawant , S. Sayah , D. Schaetzl , M. Scheel , J. Scheuer , M. G. Schiworski , P. Schmidt , S. Schmidt , R. Schnabel , M. Schneewind , R. M. S. Schofield , A. Schönbeck , B. W. Schulte , B. F. Schutz , E. Schwartz , J. Scott , S. M. Scott , M. Seglar-Arroyo , Y. Sekiguchi , D. Sellers , A. S. Sengupta , D. Sentenac , E. G. Seo , V. Sequino , A. Sergeev , Y. Setyawati , T. Shaffer , M. S. Shahriar , M. A. Shaikh , B. Shams , L. Shao , A. Sharma , P. Sharma , P. Shawhan , N. S. Shcheblanov , A. Sheela , Y. Shikano , M. Shikauchi , H. Shimizu , K. Shimode , H. Shinkai , T. Shishido , A. Shoda , D. H. Shoemaker , D. M. Shoemaker , S. ShyamSundar , M. Sieniawska , D. Sigg , L. Silenzi , L. P. Singer , D. Singh , M. K. Singh , N. Singh , A. Singha , A. M. Sintes , V. Sipala , V. Skliris , B. J. J. Slagmolen , T. J. Slaven-Blair , J. Smetana , J. R. Smith , L. Smith , R. J. E. Smith , J. Soldateschi , S. N. Somala , K. Somiya , I. Song , K. Soni , S. Soni , V. Sordini , F. Sorrentino , N. Sorrentino , R. Soulard , T. Souradeep , E. Sowell , V. Spagnuolo , A. P. Spencer , M. Spera , P. Spinicelli , A. K. Srivastava , V. Srivastava , K. Staats , C. Stachie , F. Stachurski , D. A. Steer , J. Steinlechner , S. Steinlechner , N. Stergioulas , D. J. Stops , M. Stover , K. A. Strain , L. C. Strang , G. Stratta , M. D. Strong , A. Strunk , R. Sturani , A. L. Stuver , M. Suchenek , S. Sudhagar , V. Sudhir , R. Sugimoto , H. G. Suh , A. G. Sullivan , T. Z. Summerscales , L. Sun , S. Sunil , A. Sur , J. Suresh , P. J. Sutton , Takamasa Suzuki , Takanori Suzuki , Toshikazu Suzuki , B. L. Swinkels , M. J. Szczepańczyk , P. Szewczyk , M. Tacca , H. Tagoshi , S. C. Tait , H. Takahashi , R. Takahashi , S. Takano , H. Takeda , M. Takeda , C. J. Talbot , C. Talbot , K. Tanaka , Taiki Tanaka , Takahiro Tanaka , A. J. Tanasijczuk , S. Tanioka , D. B. Tanner , D. Tao , L. Tao , R. D. Tapia , E. N. Tapia San Martín , C. Taranto , A. Taruya , J. D. Tasson , R. Tenorio , J. E. S. Terhune , L. Terkowski , M. P. Thirugnanasambandam , M. Thomas , P. Thomas , E. E. Thompson , J. E. Thompson , S. R. Thondapu , K. A. Thorne , E. Thrane , Shubhanshu Tiwari , Srishti Tiwari , V. Tiwari , A. M. Toivonen , A. E. Tolley , T. Tomaru , T. Tomura , M. Tonelli , Z. Tornasi , A. Torres-Forné , C. I. Torrie , I. Tosta e Melo , D. Töyrä , A. Trapananti , F. Travasso , G. Traylor , M. Trevor , M. C. Tringali , A. Tripathee , L. Troiano , A. Trovato , L. Trozzo , R. J. Trudeau , D. Tsai , K. W. Tsang , T. Tsang , J-S. Tsao , M. Tse , R. Tso , S. Tsuchida , L. Tsukada , D. Tsuna , T. Tsutsui , K. Turbang , M. Turconi , D. Tuyenbayev , A. S. Ubhi , N. Uchikata , T. Uchiyama , R. P. Udall , A. Ueda , T. Uehara , K. Ueno , G. Ueshima , C. S. Unnikrishnan , A. L. Urban , T. Ushiba , A. Utina , G. Vajente , A. Vajpeyi , G. Valdes , M. Valentini , V. Valsan , N. van Bakel , M. van Beuzekom , M. van Dael , J. F. J. van den Brand , C. Van Den Broeck , D. C. Vander-Hyde , H. van Haevermaet , J. V. van Heijningen , M. H. P. M. van Putten , N. van Remortel , M. Vardaro , A. F. Vargas , V. Varma , M. Vasúth , A. Vecchio , G. Vedovato , J. Veitch , P. J. Veitch , J. Venneberg , G. Venugopalan , D. Verkindt , P. Verma , Y. Verma , S. M. Vermeulen , D. Veske , F. Vetrano , A. Viceré , S. Vidyant , A. D. Viets , A. Vijaykumar , V. Villa-Ortega , J. -Y. Vinet , A. Virtuoso , S. Vitale , H. Vocca , E. R. G. von Reis , J. S. A. von Wrangel , C. Vorvick , S. P. Vyatchanin , L. E. Wade , M. Wade , K. J. Wagner , R. C. Walet , M. Walker , G. S. Wallace , L. Wallace , J. Wang , J. Z. Wang , W. H. Wang , R. L. Ward , J. Warner , M. Was , T. Washimi , N. Y. Washington , J. Watchi , B. Weaver , C. R. Weaving , S. A. Webster , M. Weinert , A. J. Weinstein , R. Weiss , C. M. Weller , R. A. Weller , F. Wellmann , L. Wen , P. Weßels , K. Wette , J. T. Whelan , D. D. White , B. F. Whiting , C. Whittle , D. Wilken , D. Williams , M. J. Williams , A. R. Williamson , J. L. Willis , B. Willke , D. J. Wilson , C. C. Wipf , T. Wlodarczyk , G. Woan , J. Woehler , J. K. Wofford , D. Wong , I. C. F. Wong , M. Wright , C. Wu , D. S. Wu , H. Wu , D. M. Wysocki , L. Xiao , T. Yamada , H. Yamamoto , K. Yamamoto , T. Yamamoto , K. Yamashita , R. Yamazaki , F. W. Yang , K. Z. Yang , L. Yang , Y. -C. Yang , Y. Yang , Yang Yang , M. J. Yap , D. W. Yeeles , S. -W. Yeh , A. B. Yelikar , M. Ying , J. Yokoyama , T. Yokozawa , J. Yoo , T. Yoshioka , Hang Yu , Haocun Yu , H. Yuzurihara , A. Zadrożny , M. Zanolin , S. Zeidler , T. Zelenova , J. -P. Zendri , M. Zevin , M. Zhan , H. Zhang , J. Zhang , L. Zhang , R. Zhang , T. Zhang , Y. Zhang , C. Zhao , G. Zhao , Y. Zhao , Yue Zhao , R. Zhou , Z. Zhou , X. J. Zhu , Z. -H. Zhu , A. B. Zimmerman , M. E. Zucker , J. Zweizig
In the presence of an ultralight bosonic field, spinning black holes are unstable to superradiance. The rotational energy of the black hole is converted into a non-axisymmetric, oscillating boson cloud which dissipates through the emission…
Ultralight scalars, if they exist as theorized, could form clouds around rapidly rotating black holes. Such clouds are expected to emit continuous, quasimonochromatic gravitational waves that could be detected by LIGO and Virgo. Here we…
General Relativity and Quantum Cosmology · Physics
2020-10-29
Ling Sun , Richard Brito , Maximiliano Isi
Ultralight scalar fields around spinning black holes can trigger superradiant instabilities, forming a long-lived bosonic condensate outside the horizon. We use numerical solutions of the perturbed field equations and astrophysical models…
General Relativity and Quantum Cosmology · Physics
2017-10-05
Richard Brito , Shrobana Ghosh , Enrico Barausse , Emanuele Berti , Vitor Cardoso , Irina Dvorkin , Antoine Klein , Paolo Pani
We show that the existence of clouds of ultralight particles surrounding black holes during their cosmological history as members of a binary system can leave a measurable imprint on the distribution of masses and orbital eccentricities…
General Relativity and Quantum Cosmology · Physics
2024-09-18
Mateja Bošković , Matthias Koschnitzke , Rafael A. Porto
Ultralight bosons are predicted in many extensions to the Standard Model and are popular dark matter candidates. The black hole superradiance mechanism allows for these particles to be probed using only their gravitational interaction. In…
General Relativity and Quantum Cosmology · Physics
2023-10-26
Dana Jones , Ling Sun , Nils Siemonsen , William E. East , Susan M. Scott , Karl Wette
Oscillating clouds of ultralight bosons can grow around spinning black holes through superradiance, extracting energy and angular momentum, and eventually dissipating through gravitational radiation. Gravitational wave detectors like LIGO,…
General Relativity and Quantum Cosmology · Physics
2025-03-17
Taillte May , William E. East , Nils Siemonsen
Light bosons, proposed as a possible solution to various problems in fundamental physics and cosmology, include a broad class of candidates for beyond the Standard Model physics, such as dilatons and moduli, wave dark matter and axion-like…
High Energy Astrophysical Phenomena · Physics
2020-05-14
Otto A. Hannuksela , Kaze W. K. Wong , Richard Brito , Emanuele Berti , Tjonnie G. F. Li
As a consequence of superradiant instability induced in Kerr black holes, ultra-light boson clouds can be a source of persistent gravitational waves, potentially detectable by current and future gravitational-wave detectors. These signals…
General Relativity and Quantum Cosmology · Physics
2018-12-05
S. D'Antonio , C. Palomba , S. Frasca , G. Intini , I. La Rosa , P. Leaci , S. Mastrogiovanni , A. Miller , F. Muciaccia , O. J. Piccinni , A. Singhal
We study the gravitational-wave (GW) signatures of clouds of ultralight bosons around black holes (BHs) in binary inspirals. These clouds, which are formed via superradiance instabilities for rapidly rotating BHs, produce distinct effects…
General Relativity and Quantum Cosmology · Physics
2019-02-13
Daniel Baumann , Horng Sheng Chia , Rafael A. Porto
We analyse the stochastic background of gravitational radiation emitted by a cosmological population of core-collapse supernovae. The supernova rate as a function of redshift is deduced from an observation-based determination of the star…
The vast majority of compact binary mergers in the Universe produce gravitational waves that are too weak to yield unambiguous detections; they are unresolved. We present a method to infer the population properties of compact binaries --…
High Energy Astrophysical Phenomena · Physics
2020-06-17
Rory Smith , Colm Talbot , Francisco Hernandez Vivanco , Eric Thrane