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We perform a statistical standard siren analysis of GW170817. Our analysis does not utilize knowledge of NGC 4993 as the unique host galaxy of the optical counterpart to GW170817. Instead, we consider each galaxy within the GW170817 localization region as a potential host; combining the redshifts from all of the galaxies with the distance estimate from GW170817 provides an estimate of the Hubble constant, H0. Considering all galaxies brighter than $0.626{L}_{B}^{star }$ as equally likely to host a binary neutron star merger, we find ${H}_{0}={77}_{-18}^{+37}$ km s−1 Mpc−1 (maximum a posteriori and 68.3% highest density posterior interval; assuming a flat H0 prior in the range $left[10,220
ight]$ km s−1 Mpc−1). We explore the dependence of our results on the thresholds by which galaxies are included in our sample, and we show that weighting the host galaxies by stellar mass or star formation rate provides entirely consistent results with potentially tighter constraints. By applying the method to simulated gravitational-wave events and a realistic galaxy catalog we show that, because of the small localization volume, this statistical standard siren analysis of GW170817 provides an unusually informative (top 10%) constraint. Under optimistic assumptions for galaxy completeness and redshift uncertainty, we find that dark binary neutron star measurements of H0 will converge as $40 % /sqrt{(N)}$, where N is the number of sources. While these statistical estimates are inferior to the value from the counterpart standard siren measurement utilizing NGC 4993 as the unique host, ${H}_{0}={76}_{-13}^{+19}$ km s−1 Mpc−1 (determined from the same publicly available data), our analysis is a proof-of-principle demonstration of the statistical approach first proposed by Bernard Schutz over 30 yr ago.
A Standard Siren Measurement of the Hubble Constant from GW170817 without the Electromagnetic Counterpart / Fishbach, M.; Gray, R.; Hernandez, I. Magana; Qi, H.; Sur, A.; Acernese, F.; Aiello, L.; Allocca, A.; Aloy, M. A.; Amato, A.; Antier, S.; Arene, M.; Arnaud, N.; Ascenzi, S.; Astone, P.; Aubin, F.; Babak, S.; Bacon, P.; Badaracco, F.; Bader, M. K. M.; Baldaccini, F.; Ballardin, G.; Barone, F.; Barsuglia, M.; Barta, D.; Basti, A.; Bawaj, M.; Bazzan, M.; Bejger, M.; Belahcene, I.; Bernuzzi, S.; Bersanetti, D.; Bertolini, A.; Bitossi, M.; Bizouard, M. A.; Blair, C. D.; Bloemen, S.; Boer, M.; Bogaert, G.; Bondu, F.; Bonnand, R.; Boom, B. A.; Boschi, V.; Bouffanais, Y.; Bozzi, A.; Bradaschia, C.; Brady, P. R.; Branchesi, M.; Briant, T.; Brighenti, F.; Brillet, A.; Brisson, V.; Bulik, T.; Bulten, H. J.; Buskulic, D.; Buy, C.; Cagnoli, G.; Calloni, E.; Canepa, M.; Capocasa, E.; Carbognani, F.; Carullo, G.; Diaz, J. Casanueva; Casentini, C.; Caudill, S.; Cavalier, F.; Cavalieri, R.; Cella, G.; Cerdá-Durán, P.; Cerretani, G.; Cesarini, E.; Chaibi, O.; Chassande-Mottin, E.; Chatziioannou, K.; Chen, H. Y.; Chincarini, A.; Chiummo, A.; Christensen, N.; Chua, S.; Ciani, G.; Ciolfi, R.; Cipriano, F.; Cirone, A.; Cleva, F.; Coccia, E.; Cohadon, P. -F.; Cohen, D.; Conti, L.; Cordero-Carrión, I.; Cortese, S.; Coughlin, M. W.; Coulon, J. -P.; Croquette, M.; Cuoco, E.; Dálya, G.; D'Antonio, S.; Datrier, L. E. H.; Dattilo, V.; Davier, M.; Degallaix, J.; Laurentis, M. De; Deléglise, S.; Pozzo, W. Del; Denys, M.; De Pietri, R.; De Rosa, R.; De Rossi, C.; Desalvo, R.; Dietrich, T.; Di Fiore, L.; Di Giovanni, M.; Di Girolamo, T.; Di Lieto, A.; Di Pace, S.; Di Palma, I.; Di Renzo, F.; Doctor, Z.; Drago, M.; Ducoin, J. -G.; Eisenmann, M.; Essick, R. C.; Estevez, D.; Fafone, V.; Farinon, S.; Farr, W. M.; Feng, F.; Ferrante, I.; Ferrini, F.; Fidecaro, F.; Fiori, I.; Fiorucci, D.; Flaminio, R.; Font, J. A.; Fournier, J. -D.; Frasca, S.; Frasconi, F.; Frey, V.; Gair, J. R.; Gammaitoni, L.; Garufi, F.; Gemme, G.; Genin, E.; Gennai, A.; George, D.; Germain, V.; Ghosh, A.; Giacomazzo, B.; Giazotto, A.; Giordano, G.; Gonzalez Castro, J. M.; Gosselin, M.; Gouaty, R.; Grado, A.; Granata, M.; Greco, G.; Groot, P.; Gruning, P.; Guidi, G. M.; Guo, Y.; Halim, O.; Harms, J.; Haster, C. -J.; Heidmann, A.; Heitmann, H.; Hello, P.; Hemming, G.; Hendry, M.; Hinderer, T.; Hoak, D.; Hofman, D.; Holz, D. E.; Hreibi, A.; Huet, D.; Idzkowski, B.; Iess, A.; Intini, G.; Isac, J. -M.; Jacqmin, T.; Jaranowski, P.; Jonker, R. J. G.; Katsanevas, S.; Katsavounidis, E.; Kéfélian, F.; Khan, I.; Koekoek, G.; Koley, S.; Kowalska, I.; Krolak, ALEKSANDRA ANNA; Kutynia, A.; Lange, J.; Lartaux-Vollard, A.; Lazzaro, COSMO ANTONIO; Leaci, P.; Letendre, N.; Li, T. G. F.; Linde, F.; Longo, A.; Lorenzini, M.; Loriette, V.; Losurdo, G.; Lumaca, D.; Macas, R.; Macquet, A.; Majorana, E.; Maksimovic, I.; Man, N.; Mantovani, M.; Marchesoni, F.; Markakis, C.; Marquina, A.; Martelli, F.; Massera, E.; Masserot, A.; Mastrogiovanni, S.; Meidam, J.; Mereni, L.; Merzougui, M.; Messenger, C.; Metzdorff, R.; Michel, C.; Milano, L.; Miller, A.; Minazzoli, O.; Minenkov, Y.; Montani, M.; Morisaki, S.; Mours, B.; Nagar, A.; Nardecchia, I.; Naticchioni, L.; Nelemans, G.; Nichols, D.; Nocera, F.; Obergaulinger, M.; Pagano di Melito, Michele Alexander gennaro; Palomba, C.; Pannarale, F.; Paoletti, F.; Paoli, A.; Pasqualetti, A.; Passaquieti, R.; Passuello, D.; Patil, M.; Patricelli, B.; Pedurand, R.; Perreca, A.; Piccinni, O. J.; Pichot, M.; Piergiovanni, F.; Pillant, G.; Pinard, L.; Poggiani, R.; Popolizio, P.; Prodi, G. A.; Punturo, M.; Puppo, P.; Radulescu, N.; Raffai, P.; Rapagnani, P.; Raymond, V.; Razzano, GUIDO MARIA; Regimbau, T.; Rei, L.; Ricci, F.; Rocchi, A.; Rolland, L.; Romanelli, M.; Romano, R.; Rosińska, D.; Ruggi, P.; Salconi, L.; Samajdar, A.; Sanchis-Gual, N.; Sassolas, B.; Schutz, B. F.; Sentenac, D.; Sequino, V.; Sieniawska, M.; Singh, N.; Singhal, A.; Sorrentino, F.; Stachie, C.; Steer, D. A.; Stratta, Maria Giuliana; Swinkels, B. L.; Tacca, M.; Tamanini, N.; Tiwari, S.; Tonelli, M.; Torres-Forné, A.; Travasso, F.; Tringali, M. C.; Trovato, A.; Trozzo, L.; Tsang, K. W.; Bakel, N. Van; Beuzekom, M. Van; Van Den Brand, J. F. J.; Van Den Broeck, C.; Van Den Schaaf, L.; Van Heijningen, J. V.; Vardaro, M.; Vasth, M.; Vedovato, G.; Veitch, J.; Verkindt, D.; Vetrano, F.; Viceré, A.; Vinet, J. -Y.; Vocca, H.; Walet, R.; Wang, G.; Wang, Y. F.; Was, M.; Williamson, A. R.; Yvert, M.; Zadrożny, A.; Zelenova, T.; Zendri, J. -P.; Zimmerman, A. B.. - In: THE ASTROPHYSICAL JOURNAL LETTERS. - ISSN 2041-8205. - 871:1(2019), p. L13. [10.3847/2041-8213/aaf96e]
A Standard Siren Measurement of the Hubble Constant from GW170817 without the Electromagnetic Counterpart
Fishbach, M.;Gray, R.;Hernandez, I. Magana;Qi, H.;Sur, A.;Acernese, F.;Aiello, L.;Allocca, A.;Aloy, M. A.;Amato, A.;Antier, S.;Arene, M.;Arnaud, N.;Ascenzi, S.;Astone, P.;Aubin, F.;Babak, S.;Bacon, P.;Badaracco, F.;Bader, M. K. M.;Baldaccini, F.;Ballardin, G.;Barone, F.;Barsuglia, M.;Barta, D.;Basti, A.;Bawaj, M.;Bazzan, M.;Bejger, M.;Belahcene, I.;Bernuzzi, S.;Bersanetti, D.;Bertolini, A.;Bitossi, M.;Bizouard, M. A.;Blair, C. D.;Bloemen, S.;Boer, M.;Bogaert, G.;Bondu, F.;Bonnand, R.;Boom, B. A.;Boschi, V.;Bouffanais, Y.;Bozzi, A.;Bradaschia, C.;Brady, P. R.;Branchesi, M.;Briant, T.;Brighenti, F.;Brillet, A.;Brisson, V.;Bulik, T.;Bulten, H. J.;Buskulic, D.;Buy, C.;Cagnoli, G.;Calloni, E.;Canepa, M.;Capocasa, E.;Carbognani, F.;Carullo, G.;Diaz, J. Casanueva;Casentini, C.;Caudill, S.;Cavalier, F.;Cavalieri, R.;Cella, G.;Cerdá-Durán, P.;Cerretani, G.;Cesarini, E.;Chaibi, O.;Chassande-Mottin, E.;Chatziioannou, K.;Chen, H. Y.;Chincarini, A.;Chiummo, A.;Christensen, N.;Chua, S.;Ciani, G.;Ciolfi, R.;Cipriano, F.;Cirone, A.;Cleva, F.;Coccia, E.;Cohadon, P. -F.;Cohen, D.;Conti, L.;Cordero-Carrión, I.;Cortese, S.;Coughlin, M. W.;Coulon, J. -P.;Croquette, M.;Cuoco, E.;Dálya, G.;D'Antonio, S.;Datrier, L. E. H.;Dattilo, V.;Davier, M.;Degallaix, J.;Laurentis, M. De;Deléglise, S.;Pozzo, W. Del;Denys, M.;De Pietri, R.;De Rosa, R.;De Rossi, C.;Desalvo, R.;Dietrich, T.;Di Fiore, L.;Di Giovanni, M.;Di Girolamo, T.;Di Lieto, A.;Di Pace, S.;Di Palma, I.;Di Renzo, F.;Doctor, Z.;Drago, M.;Ducoin, J. -G.;Eisenmann, M.;Essick, R. C.;Estevez, D.;Fafone, V.;Farinon, S.;Farr, W. M.;Feng, F.;Ferrante, I.;Ferrini, F.;Fidecaro, F.;Fiori, I.;Fiorucci, D.;Flaminio, R.;Font, J. A.;Fournier, J. -D.;Frasca, S.;Frasconi, F.;Frey, V.;Gair, J. R.;Gammaitoni, L.;Garufi, F.;Gemme, G.;Genin, E.;Gennai, A.;George, D.;Germain, V.;Ghosh, A.;Giacomazzo, B.;Giazotto, A.;Giordano, G.;Gonzalez Castro, J. M.;Gosselin, M.;Gouaty, R.;Grado, A.;Granata, M.;Greco, G.;Groot, P.;Gruning, P.;Guidi, G. M.;Guo, Y.;Halim, O.;Harms, J.;Haster, C. -J.;Heidmann, A.;Heitmann, H.;Hello, P.;Hemming, G.;Hendry, M.;Hinderer, T.;Hoak, D.;Hofman, D.;Holz, D. E.;Hreibi, A.;Huet, D.;Idzkowski, B.;Iess, A.;Intini, G.;Isac, J. -M.;Jacqmin, T.;Jaranowski, P.;Jonker, R. J. G.;Katsanevas, S.;Katsavounidis, E.;Kéfélian, F.;Khan, I.;Koekoek, G.;Koley, S.;Kowalska, I.;Krolak, ALEKSANDRA ANNA;Kutynia, A.;Lange, J.;Lartaux-Vollard, A.;Lazzaro, COSMO ANTONIO;Leaci, P.;Letendre, N.;Li, T. G. F.;Linde, F.;Longo, A.;Lorenzini, M.;Loriette, V.;Losurdo, G.;Lumaca, D.;Macas, R.;Macquet, A.;Majorana, E.;Maksimovic, I.;Man, N.;Mantovani, M.;Marchesoni, F.;Markakis, C.;Marquina, A.;Martelli, F.;Massera, E.;Masserot, A.;Mastrogiovanni, S.;Meidam, J.;Mereni, L.;Merzougui, M.;Messenger, C.;Metzdorff, R.;Michel, C.;Milano, L.;Miller, A.;Minazzoli, O.;Minenkov, Y.;Montani, M.;Morisaki, S.;Mours, B.;Nagar, A.;Nardecchia, I.;Naticchioni, L.;Nelemans, G.;Nichols, D.;Nocera, F.;Obergaulinger, M.;Pagano di Melito, Michele Alexander gennaro;Palomba, C.;Pannarale, F.;Paoletti, F.;Paoli, A.;Pasqualetti, A.;Passaquieti, R.;Passuello, D.;Patil, M.;Patricelli, B.;Pedurand, R.;Perreca, A.;Piccinni, O. J.;Pichot, M.;Piergiovanni, F.;Pillant, G.;Pinard, L.;Poggiani, R.;Popolizio, P.;Prodi, G. A.;Punturo, M.;Puppo, P.;Radulescu, N.;Raffai, P.;Rapagnani, P.;Raymond, V.;Razzano, GUIDO MARIA;Regimbau, T.;Rei, L.;Ricci, F.;Rocchi, A.;Rolland, L.;Romanelli, M.;Romano, R.;Rosińska, D.;Ruggi, P.;Salconi, L.;Samajdar, A.;Sanchis-Gual, N.;Sassolas, B.;Schutz, B. F.;Sentenac, D.;Sequino, V.;Sieniawska, M.;Singh, N.;Singhal, A.;Sorrentino, F.;Stachie, C.;Steer, D. A.;Stratta, Maria Giuliana;Swinkels, B. L.;Tacca, M.;Tamanini, N.;Tiwari, S.;Tonelli, M.;Torres-Forné, A.;Travasso, F.;Tringali, M. C.;Trovato, A.;Trozzo, L.;Tsang, K. W.;Bakel, N. Van;Beuzekom, M. Van;Van Den Brand, J. F. J.;Van Den Broeck, C.;Van Den Schaaf, L.;Van Heijningen, J. V.;Vardaro, M.;Vasth, M.;Vedovato, G.;Veitch, J.;Verkindt, D.;Vetrano, F.;Viceré, A.;Vinet, J. -Y.;Vocca, H.;Walet, R.;Wang, G.;Wang, Y. F.;Was, M.;Williamson, A. R.;Yvert, M.;Zadrożny, A.;Zelenova, T.;Zendri, J. -P.;Zimmerman, A. B.
2019
Abstract
We perform a statistical standard siren analysis of GW170817. Our analysis does not utilize knowledge of NGC 4993 as the unique host galaxy of the optical counterpart to GW170817. Instead, we consider each galaxy within the GW170817 localization region as a potential host; combining the redshifts from all of the galaxies with the distance estimate from GW170817 provides an estimate of the Hubble constant, H0. Considering all galaxies brighter than $0.626{L}_{B}^{star }$ as equally likely to host a binary neutron star merger, we find ${H}_{0}={77}_{-18}^{+37}$ km s−1 Mpc−1 (maximum a posteriori and 68.3% highest density posterior interval; assuming a flat H0 prior in the range $left[10,220
ight]$ km s−1 Mpc−1). We explore the dependence of our results on the thresholds by which galaxies are included in our sample, and we show that weighting the host galaxies by stellar mass or star formation rate provides entirely consistent results with potentially tighter constraints. By applying the method to simulated gravitational-wave events and a realistic galaxy catalog we show that, because of the small localization volume, this statistical standard siren analysis of GW170817 provides an unusually informative (top 10%) constraint. Under optimistic assumptions for galaxy completeness and redshift uncertainty, we find that dark binary neutron star measurements of H0 will converge as $40 % /sqrt{(N)}$, where N is the number of sources. While these statistical estimates are inferior to the value from the counterpart standard siren measurement utilizing NGC 4993 as the unique host, ${H}_{0}={76}_{-13}^{+19}$ km s−1 Mpc−1 (determined from the same publicly available data), our analysis is a proof-of-principle demonstration of the statistical approach first proposed by Bernard Schutz over 30 yr ago.
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Il report seguente simula gli indicatori relativi alla propria produzione scientifica in relazione alle soglie ASN 2023-2025 del proprio SC/SSD. Si ricorda che il superamento dei valori soglia (almeno 2 su 3) è requisito necessario ma non sufficiente al conseguimento dell'abilitazione. La simulazione si basa sui dati IRIS e sugli indicatori bibliometrici alla data indicata e non tiene conto di eventuali periodi di congedo obbligatorio, che in sede di domanda ASN danno diritto a incrementi percentuali dei valori. La simulazione può differire dall'esito di un’eventuale domanda ASN sia per errori di catalogazione e/o dati mancanti in IRIS, sia per la variabilità dei dati bibliometrici nel tempo. Si consideri che Anvur calcola i valori degli indicatori all'ultima data utile per la presentazione delle domande.
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