Abstract:
We point out that the observed time delay between the detection of the signal at the Hanford and Livingston LIGO sites from the gravitational wave event GW150914 places an upper bound on the speed of propagation of gravitational waves, cgw≲1.7 in the units of speed of light. Combined with the lower bound from the absence of gravitational Cherenkov losses by cosmic rays that rules out most of subluminal velocities, this gives a model-independent double-sided constraint 1≲cgw≲1.7. We compare this result to model-specific constraints from pulsar timing and cosmology.
Citation:
D. Blas, M. M. Ivanov, I. Sawicki, S. Sibiryakov, “On constraining the speed of gravitational waves following GW150914”, Pis'ma v Zh. Èksper. Teoret. Fiz., 103:10 (2016), 708–710; JETP Letters, 103:10 (2016), 624–626
Shantanu Desai, Springer Series in Astrophysics and Cosmology, Recent Progress on Gravity Tests, 2024, 433
Zack Carson, Kent Yagi, Handbook of Gravitational Wave Astronomy, 2022, 1591
T. Akutsu, M. Ando, K. Arai, Y. Arai, S. Araki, A. Araya, N. Aritomi, H. Asada, Y. Aso, S. Bae, Y. Bae, L. Baiotti, R. Bajpai, M. A. Barton, K. Cannon, Z. Cao, E. Capocasa, M. Chan, C. Chen, K. Chen, Y. Chen, C.-Y. Chiang, H. Chu, Y.-K. Chu, S. Eguchi, Y. Enomoto, R. Flaminio, Y. Fujii, F. Fujikawa, M. Fukunaga, M. Fukushima, D. Gao, G. Ge, S. Ha, A. Hagiwara, S. Haino, W.-B. Han, K. Hasegawa, K. Hattori, H. Hayakawa, K. Hayama, Y. Himemoto, Y. Hiranuma, N. Hirata, E. Hirose, Z. Hong, B. H. Hsieh, C.-Z. Huang, H.-Y. Huang, P. Huang, Y. Huang, Y.-C. Huang, D. C. Y. Hui, S. Ide, B. Ikenoue, S. Imam, K. Inayoshi, Y. Inoue, K. Ioka, K. Ito, Y. Itoh, K. Izumi, C. Jeon, H.-B. Jin, K. Jung, P. Jung, K. Kaihotsu, T. Kajita, M. Kakizaki, M. Kamiizumi, N. Kanda, G. Kang, K. Kashiyama, K. Kawaguchi, N. Kawai, T. Kawasaki, C. Kim, J. Kim, J. C. Kim, W. S. Kim, Y.-M. Kim, N. Kimura, N. Kita, H. Kitazawa, Y. Kojima, K. Kokeyama, K. Komori, A. K. H. Kong, K. Kotake, C. Kozakai, R. Kozu, R. Kumar, J. , Prog. Theor. Exp. Phys., 2021:5 (2021), 05A103
Zack Carson, Kent Yagi, Handbook of Gravitational Wave Astronomy, 2021, 1
E. Barausse, E. Berti, T. Hertog, S. A. Hughes, Ph. Jetzer, P. Pani, T. P. Sotiriou, N. Tamanini, H. Witek, K. Yagi, N. Yunes, T. Abdelsalhin, A. Achucarro, K. van Aelst, N. Afshordi, S. Akcay, L. Annulli, K. G. Arun, I. Ayuso, V. Baibhav, T. Baker, H. Bantilan, T. Barreiro, C. Barrera-Hinojosa, N. Bartolo, D. Baumann, E. Belgacem, E. Bellini, N. Bellomo, I. Ben-Dayan, I. Bena, R. Benkel, E. Bergshoefs, L. Bernard, S. Bernuzzi, D. Bertacca, M. Besancon, F. Beutler, F. Beyer, S. Bhagwat, J. Bicak, S. Biondini, S. Bize, D. Blas, C. Boehmer, K. Boller, B. Bonga, C. Bonvin, P. Bosso, G. Bozzola, P. Brax, M. Breitbach, R. Brito, M. Bruni, B. Bruegmann, H. Bulten, A. Buonanno, L. M. Burko, C. Burrage, F. Cabral, G. Calcagni, C. Caprini, A. Cardenas-Avendano, M. Celoria, K. Chatziioannou, D. Chernoff, K. Clough, A. Coates, D. Comelli, G. Compere, D. Croon, D. Cruces, G. Cusin, C. Dalang, U. Danielsson, S. Das, S. Datta, J. de Boer, V. De Luca, C. De Rham, V. Desjacques, K. Destounis, F. D. Fi, Gen. Relativ. Gravit., 52:8 (2020), 81
E. Burns, Living Rev. Relativ., 23:1 (2020), 4
S. X. Tian, Z.-H. Zhu, Phys. Dark Universe, 27 (2020), 100418
Sunny Vagnozzi, Springer Theses, Weigh Them All!, 2020, 5
J. Fspejo, S. Peirone, M. Raveri, K. Koyama, L. Pogosian, A. Silvestri, Phys. Rev. D, 99:2 (2019), 023512
Sh. Arai, S. Sibiryakov, Yu. Urakaw, J. Cosmol. Astropart. Phys., 2019, no. 3, 034
S. Burke-Spolaor, S. R. Taylor, M. Charisi, T. Dolch, J. S. Hazboun, A. M. Holgado, L. Z. Kelley, T. Lazio, W. Joseph, D. R. Madison, N. McMann, Ch. M. F. Mingarelli, A. Rasskazov, X. Siemens, J. J. Simon, T. L. Smith, Astron. Astrophys. Rev., 27 (2019), 5
E. Bellini, A. Barreira, N. Frusciante, B. Hu, S. Peirone, M. Raveri, M. Zumalacarregui, A. Avilez-Lopez, M. Ballardini, R. A. Battye, B. Bolliet, E. Calabrese, Y. Dirian, P. G. Ferreira, F. Finelli, Z. Huang, M. M. Ivanov, J. Lesgourgues, B. Li, N. A. Lima, F. Pace, D. Paoletti, I. Sawicki, A. Silvestri, C. Skordis, C. Umilta, F. Vernizzi, Phys. Rev. D, 97:2 (2018), 023520
S. H. Hendi, M. Momennia, Phys. Lett. B, 777 (2018), 222–234
E. Berti, K. Yagi, N. Yunes, Gen. Relativ. Gravit., 50:4 (2018), 46
S. H. Alexander, N. Yunes, Phys. Rev. D, 97:6 (2018), 064033
L. Amendola, S. Appleby, A. Avgoustidis, D. Bacon, T. Baker, M. Baldi, N. Bartolo, A. Blanchard, C. Bonvin, S. Borgani, E. Branchini, C. Burrage, S. Camera, C. Carbone, L. Casarini, M. Cropper, C. de Rham, J. P. Dietrich, C. Di Porto, R. Durrer, A. Ealet, P. G. Ferreira, F. Finelli, J. Garcia-Bellido, T. Giannantonio, L. Guzzo, A. Heavens, L. Heisenberg, C. Heymans, H. Hoekstra, L. Hollenstein, R. Holmes, Zh. Hwang, K. Jahnke, T. D. Kitching, T. Koivisto, M. Kunz, G. La Vacca, E. Linder, M. March, V. Marra, C. Martins, E. Majerotto, D. Markovic, D. Marsh, F. Marulli, R. Massey, Ya. Mellier, F. Montanari, D. F. Mota, N. J. Nunes, W. Percival, V. Pettorino, C. Porciani, C. Quercellini, J. Read, M. Rinaldi, D. Sapone, I. Sawicki, R. Scaramella, C. Skordis, F. Simpson, A. Taylor, Sh. Thomas, R. Trotta, L. Verde, F. Vernizzi, A. Vollmer, Yu. Wang, J. Weller, T. Zlosnik, Euclid Theory Working Grp, Living Rev. Relativ., 21 (2018), 2, 1–345
Ch. Caprini, D. G. Figueroa, Class. Quantum Gravity, 35:16 (2018), 163001