Precession during merger: Strong polarization changes are observationally accessible features of strong-field gravity during binary black hole merger

J. Abadie, B. P. Abbott, R. Abbott, M. Abernathy, T. Accadia, F. Acernese, C. Adams, R. Adhikari, P. Ajith, B. Allen, G. S. Allen, E. Amador Ceron, R. S. Amin, S. B. Anderson, I. Rácz, T. Radke, H. Radkins, P. Raffai, M. Rakhmanov, B. Rankins, P. Rapagnani, V. Raymond, V. Re, C. M. Reed, T. Reed, T. Regimbau, S. Reid, D. H. Reitze, F. Ricci, R. Riesen, K. Riles, P. Roberts, N. A. Robertson, F. Robinet, C. Robinson, E. L. Robinson, A. Rocchi, S. Roddy, L. Rolland, J. Rollins, J. D. Romano, R. Romano, J. H. Romie, D. Rosińska, C. Röver, S. Rowan, A. Rüdiger, P. Ruggi, K. Ryan, S. Sakata, M. Sakosky, F. Salemi, L. Sammut, L. Sancho de la Jordana, V. Sandberg, V. Sannibale, L. Santamaría, G. Santostasi, S. Saraf, B. Sassolas, B. S. Sathyaprakash, S. Sato, M. Satterthwaite, P. R. Saulson, R. Savage, R. Schilling, R. Schnabel, R. M. S. Schofield, B. Schulz, B. F. Schutz, E. Maros, P. Schwinberg, J. Marque, J. Scott, F. Martelli, S. M. Scott, I. W. Martin, R. M. Martin, A. C. Searle, J. N. Marx, F. Seifert, K. Mason, D. Sellers, A. Masserot, A. S. Sengupta, F. Matichard, D. Sentenac, L. Matone, A. Sergeev, R. A. Matzner, D. A. Shaddock, N. Mavalvala, B. Shapiro, R. McCarthy, P. Shawhan, D. H. Shoemaker, D. E. McClelland, A. Sibley, S. C. McGuire, X. Siemens, G. McIntyre, D. Sigg, G. McIvor, A. Singer, D. J. A. McKechan, A. M. Sintes, G. Meadors, G. Skelton, M. Mehmet, B. J. J. Slagmolen, T. Meier, J. Slutsky, A. Melatos, J. R. Smith, A. C. Melissinos, M. R. Smith, G. Mendell, N. D. Smith, D. F. Menéndez, K. Somiya, R. A. Mercer, B. Sorazu, L. Merill, F. C. Speirits, S. Meshkov, L. Sperandio, C. Messenger, A. J. Stein, M. S. Meyer, L. C. Stein, H. Miao, S. Steinlechner, C. Michel, S. Steplewski, L. Milano, A. Stochino, J. Miller, R. Stone, Y. Minenkov, K. A. Strain, Y. Mino, S. Strigin, A. S. Stroeer, S. Mitra, R. Sturani, V. P. Mitrofanov, A. L. Stuver, G. Mitselmakher, T. Z. Summerscales, R. Mittleman, M. Sung, B. Moe, S. Susmithan, M. Mohan, P. J. Sutton, S. D. Mohanty, B. Swinkels, S. R. P. Mohapatra, D. Moraru, G. P. Szokoly, J. Moreau, M. Tacca, G. Moreno, D. Talukder, N. Morgado, D. B. Tanner, A. Morgia, S. P. Tarabrin, T. Morioka, J. R. Taylor, K. Mors, R. Taylor, S. Mosca, P. Thomas, V. Moscatelli, K. A. Thorne, K. Mossavi, K. S. Thorne, B. Mours, E. Thrane, C. M. Mow–Lowry, A. Thüring, G. Mueller, C. Titsler, S. Mukherjee, K. V. Tokmakov, A. Mullavey, A. Toncelli, H. Müller-Ebhardt, M. Tonelli, J. Munch, O. Torre, P. G. Murray, C. Torres, T. Nash, C. I. Torrie, R. Nawrodt, E. Tournefier, J. Nelson, F. Travasso, I. Neri, G. Traylor, G. Newton, M. Trias, A. Nishizawa, K. Tseng, F. Nocera, L. Turner, D. Nolting, D. Ugolini, E. Ochsner, K. Urbanek, J. O’Dell, H. Vahlbruch, G. H. Ogin, R. G. Oldenburg, B. O’Reilly, R. O’Shaughnessy, C. Osthelder, D. J. Ottaway, R. S. Ottens, H. Overmier, B. J. Owen, A. Page, G. Pagliaroli, L. Palladino, C. Palomba, Y. Pan, C. Pankow, F. Paoletti, M. A. Papa, S. Pardi, M. Pareja, M. Parisi, A. Pasqualetti, R. Passaquieti, D. Passuello, P. Patel, D. Pathak, M. Pedraza, L. Pekowsky, S. Penn, C. Peralta, A. Perreca, G. Persichetti, M. Pichot, M. Pickenpack, F. Piergiovanni, M. Pietka, L. Pinard, I. M. Pinto, M. Pitkin, H. J. Pletsch, M. V. Plissi, R. Poggiani, F. Postiglione, M. Prato, V. Predoi, L. R. Price, M. Prijatelj, M. Principe, R. Prix, G. A. Prodi, L. Prokhorov, O. Puncken, M. Punturo, P. Puppo, V. Quetschke, F. J. Raab, D. S. Rabeling, A. M. Gretarsson, C. Greverie, R. Grosso, H. Grote, S. Grunewald, G. M. Guidi, E. K. Gustafson, R. Gustafson, B. Hage, P. Hall, J. M. Hallam, D. Hammer, G. Hammond, J. Hanks, C. Hanna, J. Hanson, J. Harms, G. M. Harry, I. W. Harry, E. D. Harstad, K. Haughian, K. Hayama, J.-F. Hayau, T. Hayler, J. Heefner, H. Heitmann, P. Hello, I. S. Heng, A. W. Heptonstall, M. Hewitson, S. Hild, E. Hirose, D. Hoak, K. A. Hodge, K. Holt, D. J. Hosken, J. Hough, E. J. Howell, D. Hoyland, D. Huet, B. Hughey, S. Husa, S. H. Huttner, T. Huynh-Dinh, D. R. Ingram, R. Inta, T. Isogai, A. Ivanov, P. Jaranowski, W. W. Johnson, D. I. Jones, G. Jones, R. Jones, L. Ju, P. Kalmus, V. Kalogera, S. Kandhasamy, J. B. Kanner, E. Katsavounidis, K. Kawabe, S. Kawamura, F. Kawazoe, W. Kells, D. G. Keppel, A. Khalaidovski, F. Y. Khalili, E. A. Khazanov, H. Kim, P. J. King, D. L. Kinzel, J. S. Kissel, S. Klimenko, V. Kondrashov, R. Kopparapu, S. Koranda, I. Kowalska, D. Kozak, T. Krause, V. Kringel, S. Krishnamurthy, B. Krishnan, A. Królak, G. Kuehn, J. Kullman, R. Kumar, P. Kwee, M. Landry, M. Lang, B. Lantz, N. Lastzka, A. Lazzarini, P. Leaci, J. Leong, I. Leonor, N. Leroy, N. Letendre, J. Li, T. G. F. Li, N. Liguori, H. Lin, P. E. Lindquist, N. A. Lockerbie, D. Lodhia, M. Lorenzini, V. Loriette, M. Lormand, G. Losurdo, P. Lu, J. Luan, M. Lubinski, A. Lucianetti, H. Lück, A. D. Lundgren, B. Machenschalk, M. MacInnis, M. Mageswaran, K. Mailand, E. Majorana, C. Mak, I. Maksimovic, N. Man, I. Mandel, V. Mandic, M. Mantovani, F. Marchesoni, F. Marion, S. Márka, Z. Márka, D. Cook, T. R. Corbitt, N. Cornish, A. Corsi, C. A. Costa, J.-P. Coulon, D. M. Coward, D. C. Coyne, J. D. E. Creighton, T. D. Creighton, A. M. Cruise, R. M. Culter, A. Cumming, L. Cunningham, E. Cuoco, K. Dahl, S. L. Danilishin, R. Dannenberg, S. D’Antonio, K. Danzmann, K. Das, V. Dattilo, B. Daudert, M. Davier, G. Davies, A. Davis, E. J. Daw, R. Day, T. Dayanga, R. DeRosa, D. DeBra, G. Debreczeni, J. Degallaix, M. del Prete, V. Dergachev, R. De Rosa, R. DeSalvo, P. Devanka, S. Dhurandhar, L. Di Fiore, A. Di Lieto, I. Di Palma, M. Di Paolo Emilio, A. Di Virgilio, M. Díaz, A. Dietz, F. Donovan, K. L. Dooley, E. E. Doomes, S. Dorsher, E. S. D. Douglas, M. Drago, R. W. P. Drever, J. C. Driggers, J. Dueck, J.-C. Dumas, S. Dwyer, T. Eberle, M. Edgar, M. Edwards, A. Effler, P. Ehrens, G. Ely, R. Engel, T. Etzel, M. Evans, T. Evans, V. Fafone, S. Fairhurst, Y. Fan, B. F. Farr, D. Fazi, H. Fehrmann, D. Feldbaum, I. Ferrante, F. Fidecaro, L. S. Finn, I. Fiori, R. Flaminio, M. Flanigan, K. Flasch, S. Foley, C. Forrest, E. Forsi, L. A. Forte, N. Fotopoulos, J.-D. Fournier, J. Franc, S. Frasca, F. Frasconi, M. Frede, M. Frei, Z. Frei, A. Freise, R. Frey, T. T. Fricke, D. Friedrich, P. Fritschel, V. V. Frolov, P. Fulda, M. Fyffe, M. Galimberti, L. Gammaitoni, J. A. Garofoli, F. Garufi, M. E. Gáspár, G. Gemme, E. Genin, A. Gennai, I. Gholami, S. Ghosh, J. A. Giaime, S. Giampanis, K. D. Giardina, A. Giazotto, C. Gill, E. Goetz, L. M. Goggin, G. González, M. L. Gorodetsky, S. Goßler, R. Gouaty, C. Graef, M. Granata, A. Grant, S. Gras, C. Gray, R. J. S. Greenhalgh, W. G. Anderson, F. Antonucci, M. A. Arain, M. C. Araya, M. Aronsson, Y. Aso, S. M. Aston, P. Astone, D. Atkinson, P. Aufmuth, C. Aulbert, S. Babak, P. Baker, G. Ballardin, T. Ballinger, S. Ballmer, D. Barker, S. Barnum, F. Barone, B. Barr, P. Barriga, L. Barsotti, M. Barsuglia, M. A. Barton, I. Bartos, R. Bassiri, M. Bastarrika, J. Bauchrowitz, Th. S. Bauer, B. Behnke, M. G. Beker, A. Belletoile, M. Benacquista, A. Bertolini, J. Betzwieser, N. Beveridge, P. T. Beyersdorf, I. A. Bilenko, G. Billingsley, J. Birch, S. Birindelli, R. Biswas, M. Bitossi, M. A. Bizouard, E. Black, J. K. Blackburn, L. Blackburn, D. Blair, B. Bland, M. Blom, C. Boccara, O. Bock, T. P. Bodiya, R. Bondarescu, F. Bondu, L. Bonelli, R. Bonnand, R. Bork, M. Born, V. Boschi, S. Bose, L. Bosi, B. Bouhou, M. Boyle, S. Braccini, C. Bradaschia, P. R. Brady, V. B. Braginsky, J. E. Brau, J. Breyer, D. O. Bridges, A. Brillet, M. Brinkmann, V. Brisson, M. Britzger, A. F. Brooks, D. A. Brown, R. Budzyński, T. Bulik, H. J. Bulten, A. Buonanno, J. Burguet-Castell, O. Burmeister, D. Buskulic, C. Buy, R. L. Byer, L. Cadonati, G. Cagnoli, J. Cain, E. Calloni, J. B. Camp, E. Campagna, P. Campsie, J. Cannizzo, K. Cannon, B. Canuel, J. Cao, C. Capano, F. Carbognani, S. Caride, S. Caudill, M. Cavaglià, F. Cavalier, R. Cavalieri, G. Cella, C. Cepeda, E. Cesarini, O. Chaibi, T. Chalermsongsak, E. Chalkley, P. Charlton, E. Chassande-Mottin, S. Chelkowski, Y. Chen, A. Chincarini, N. Christensen, S. S. Y. Chua, C. T. Y. Chung, D. Clark, J. Clark, J. H. Clayton, F. Cleva, E. Coccia, C. N. Colacino, J. Colas, A. Colla, M. Colombini, R. Conte, B. Vaishnav, G. Vajente, M. Vallisneri, J. F. J. van den Brand, C. Van Den Broeck, S. van der Putten, M. V. van der Sluys, A. A. van Veggel, S. Vass, M. Vasuth, R. Vaulin, M. Vavoulidis, A. Vecchio, G. Vedovato, J. Veitch, P. J. Veitch, C. Veltkamp, D. Verkindt, F. Vetrano, A. Viceré, A. E. Villar, J.-Y. Vinet, H. Vocca, C. Vorvick, S. P. Vyachanin, S. J. Waldman, L. Wallace, A. Wanner, R. L. Ward, M. Was, P. Wei, M. Weinert, A. J. Weinstein, R. Weiss, L. Wen, S. Wen, P. Wessels, M. West, T. Westphal, K. Wette, J. T. Whelan, S. E. Whitcomb, D. White, B. F. Whiting, C. Wilkinson, P. A. Willems, L. Williams, B. Willke, L. Winkelmann, W. Winkler, C. C. Wipf, A. G. Wiseman, G. Woan, R. Wooley, J. Worden, I. Yakushin, H. Yamamoto, K. Yamamoto, D. Yeaton-Massey, S. Yoshida, P. Yu, M. Yvert, M. Zanolin, L. Zhang, Z. Zhang, C. Zhao, N. Zotov, M. E. Zucker, J. Zweizig, , , Publisher’s Note: Search for gravitational waves from binary black hole inspiral, merger, and ringdown Physical Review D. ,vol. 85, ,(2011) , 10.1103/PHYSREVD.83.122005

Duncan A. Brown, Andrew Lundgren, R. O’Shaughnessy, Nonspinning searches for spinning binaries in ground-based detector data: Amplitude and mismatch predictions in the constant precession cone approximation Physical Review D. ,vol. 86, pp. 064020- ,(2012) , 10.1103/PHYSREVD.86.064020

J. Veitch, I. Mandel, B. Aylott, B. Farr, V. Raymond, C. Rodriguez, M. van der Sluys, V. Kalogera, A. Vecchio, Estimating parameters of coalescing compact binaries with proposed advanced detector networks Physical Review D. ,vol. 85, pp. 104045- ,(2012) , 10.1103/PHYSREVD.85.104045

R. O’Shaughnessy, B. Vaishnav, J. Healy, D. Shoemaker, Intrinsic selection biases of ground-based gravitational wave searches for high-mass black hole-black hole mergers Physical Review D. ,vol. 82, pp. 104006- ,(2010) , 10.1103/PHYSREVD.82.104006

James Healy, Pablo Laguna, Richard A. Matzner, Deirdre M. Shoemaker, Final mass and maximum spin of merged black holes and the golden black hole Physical Review D. ,vol. 81, pp. 081501- ,(2010) , 10.1103/PHYSREVD.81.081501

J. Veitch, A. Vecchio, Bayesian approach to the follow-up of candidate gravitational wave signals Physical Review D. ,vol. 78, pp. 022001- ,(2008) , 10.1103/PHYSREVD.78.022001

Ian Hinder, Birjoo Vaishnav, Frank Herrmann, Deirdre M. Shoemaker, Pablo Laguna, Circularization and final spin in eccentric binary-black-hole inspirals Physical Review D. ,vol. 77, pp. 081502- ,(2008) , 10.1103/PHYSREVD.77.081502

Erik Schnetter, Scott H. Hawley, Ian Hawke, Evolutions in 3D numerical relativity using fixed mesh refinement Classical and Quantum Gravity. ,vol. 21, pp. 1465- 1488 ,(2004) , 10.1088/0264-9381/21/6/014

Theocharis A. Apostolatos, Curt Cutler, Gerald J. Sussman, Kip S. Thorne, Spin-induced orbital precession and its modulation of the gravitational waveforms from merging binaries Physical Review D. ,vol. 49, pp. 6274- 6297 ,(1994) , 10.1103/PHYSREVD.49.6274

Eric Poisson, Clifford M. Will, Gravitational waves from inspiraling compact binaries: Parameter estimation using second-post-Newtonian waveforms Physical Review D. ,vol. 52, pp. 848- 855 ,(1995) , 10.1103/PHYSREVD.52.848