GWTC-5.0: Constraints on the Cosmic Expansion Rate and Modified Gravitational-wave Propagation
Year: 2026
Type: preprint
Abstract: We employ 236 gravitational-wave (GW) sources in the fifth LIGO--Virgo--KAGRA Collaboration (LVK) Gravitational-Wave Transient Catalog (GWTC-5.0) to estimate the Hubble constant $H_0$. We compare the luminosity distance measured from GWs to the redshift inferred i) using features in the mass spectrum, and ii) using statistical host galaxy association. Probing the relationship between source luminosity distances and redshifts obtained in this way yields constraints on cosmological parameters. We estimate $H_0 = {71.7}_{-7.5}^{+9.4}\,{\text{km}\,\text{s}^{-1}\,\text{Mpc}^{-1}}$ (median with $68\%$ symmetric credible interval). This combines information from the source-frame mass distribution with the $H_0$ measurement from GW170817 and its electromagnetic counterpart as well as galaxy catalog information from Dark Energy Survey Year 6 (DES-Y6). We improve over the GWTC-4.0 measurement by using more GW sources, some with significantly smaller sky localization volumes, which leads to a reduction by $22.0\%$ of the $H_0$ uncertainty and a reconstructed mass distribution with lower uncertainties. We also constrain deviations from general relativity (GR) which affect GW propagation, specifically that modify the luminosity distance inferred from the GW signal. We find no departures from GR in parameterized tests of GW propagation.
Source: arXiv (Cornell University)
Authors: The LIGO Scientific Collaboration, the Virgo Collaboration, the KAGRA Collaboration, Abac, A. G., Abe, A., Abouelfettouh, I., Acernese, F., Ackley, K., Adam, A., Adhicary, S., Adhikari, D., Adhikari, R. X., Adkins, V. K., Afroz, S., Agapito, A., Agarwal, D., Agathos, M., Aggarwal, N., Aggarwal, S., Aguiar, O. D., Ahrend, I. -L., Aiello, L., Ain, A., Ajith, P., Akutsu, T., Albers, L., Ali, W., Al-Kershi, S., Allene, C., Allocca, A., Al-Shammari, S., Alvarez, J. A., Alvarez-Lopez, S., Amar, W., Amarasinghe, O., Amato, A., Amicucci, F., Amra, C., Anand, A. B., Anand, C., Ananyeva, A., Anderson, S. B., Anderson, W. G., Andia, M., Ando, M., Andrade-Oliveira, F., Andrés-Carcasona, M., Andrey, J. L., Andrić, T., Anglin, J., Anna, J., Antelis, J. M., Antier, S., Aoki, T., Aoumi, M., Appavuravther, E. Z., Appelt, E. A., Appert, S., Apple, S. K., Arai, K., Araya, A., Araya, M. C., Sedda, M. Arca, Arciprete, F., Areeda, J. 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E., Papalini, L., Papigkiotis, G., Paquis, A., Parisi, A., Park, B. -J., Park, Jihwan, Park, Junegyu, Parker, W., Pascale, G., Pascucci, D., Pasqualetti, A., Passenger, L., Passuello, D., Patane, O., Patel, A. V., Pathak, L., Patra, A., Patricelli, B., Patterson, B. G., Paul, K., Paul, S., Payne, E., Pearce, T., Pedraza, M., Pele, A., Arellano, F. E. Peña, Peng, X., Peng, Y., Penn, S., Perreca, A., Perret, J., Pesios, D., Petracca, S., Petrillo, C., Pfeiffer, H. P., Pham, H., Pham, K. A., Phukon, K. S., Phurailatpam, H., Piccari, L., Piccinni, O. J., Pichot, M., Pied, A., Piendibene, M., Piergiovanni, F., Pierini, L., Pierra, G., Pierro, V., Pillas, M., Pillon, B., Pinard, L., Pinto, I. M., Pinto, M., Piotrzkowski, B. J., Pirello, M., Pisarski, A., Pitkin, M. D., Placidi, E., Planas, M. L., Plunkett, C., Poggiani, R., Polini, E., Polo, M., Pomper, J., Pompili, L., Poon, J., Porcelli, E., Porter, A. S., Porter, E. K., Posnansky, C., Powell, J., Prabhu, G. S., Pracchia, M., Prajapati, A. K., Prasai, K., Prasanna, R., Prasia, P., Pratten, G., Principe, G., Prodi, G. A., Prosperi, P., Prosposito, P., Puecher, A., Pullin, J., Punturo, M., Puppo, P., Pürrer, M., Qi, H., Qiao, M., Qin, J., Quéméner, G., Quetschke, V., Quinonez, P. J., Rading, R., Rainho, I., Raja, S., Rajan, C., Rajbhandari, B., Sah, M. R. Raj, Ramirez, K. E., Vidal, F. A. Ramis, Arevalo, M. Ramos, Ramos-Buades, A., Ranjan, S., Ranjbar, M., Ransom, K., Rapagnani, P., Ratto, B., Ravichandran, A., Ray, A., Raymond, V., Razzano, M., Read, J., Redepenning, J., Regan, J., Regimbau, T., Reichardt, T., Reid, S., Reissel, C., Reitze, D. H., Renzini, A. I., Revenu, B., Revilla-Peña, A., Ricci, F., Ricci, M., Ricciardone, A., Rice, J., Richardson, J. W., Richardson, M. L., Riles, K., Riley, H. K., Riminucci, A., Robinet, F., Robinson, M., Rocchi, A., Rodriguez, J., Lopez, R. Rodriguez, Rolland, L., Rollins, J. G., Romano, A. E., Romano, R., Romero-Rodríguez, A., Romero-Shaw, I. M., Romie, J. H., Ronchini, S., Roocke, T. J., Rosauer, T. J., Rose, C. A., Rosińska, D., Ross, M. P., Rossello-Sastre, M., Rowan, S., Rowlands, K., Roy, S. K., Roy, S., RoyChowdhury, T., Rozza, D., Ruggi, P., Ruiz, G. H., Morales, E. Ruiz, Ruiz-Rocha, K., Russ, V., S, S. M., Sachdev, S., Sadecki, T., Tehrani, F. Safai, Saffarieh, P., Safi-Harb, S., Saha, S., Sainrat, T., Menon, S. Sajith, Sakai, K., Sakai, Y., Sakellariadou, M., Sakon, S., Salces-Carcoba, F., Salconi, L., Saleem, M., Salemi, F., Sallé, M., Salomé, M., Salunkhe, S. U., Salvador, S., Salvarese, A., Samajdar, A., Samir, P. M., Sanchez, A., Sanchez, E. J., Sanchez, J., Sanchez-Cid, D., Sanchis-Gual, N., Sanders, J. R., Sänger, E. M., Santoliquido, F., Sapkin, E., Sarandrea, F., Saravanan, T. R., Sarkar, P., Sasli, A., Sassi, P., Sassolas, B., Sathyaprakash, B. S., Sauter, O., Savage, R. L., Savicheva, T., Sawada, T., Sawant, H. L., Schaetzl, D., Scheel, M., Schiebelbein, A., Schiworski, M. G., Schluterman, K., Schmidt, P., Schnabel, R., Schneewind, M., Schofield, R. M. S., Schoor, M., Schouteden, K., Schulte, B. W., Schulz, M., Schutz, B. F., Schwartz, E., Scialpi, M., Scott, J., Scott, S. M., Sedas, R. M., Seetharamu, T. C., Seglar-Arroyo, M., Sekiguchi, Y., Sellers, D., Sembo, N., Seo, E. G., Seo, J. W., Seong, G., Sequino, V., Serra, M., Sethi, C. K., Sevrin, A., Shaffer, T., Shah, U. S., Shaikh, M. A., Shao, L., Sharkey, J., Sharma, A. K., Sharma, Preeti, Sharma, Priyanka, Sharma-Chaudhary, Sushant, Shawhan, P., Shen, T., Shi, Z. -H., Shimode, K., Shinkai, H., Shirke, S., Shoemaker, D. H., Shoemaker, D. M., Short, R. W., ShyamSundar, S., Siegel, H., Sierra, V., Sigg, D., Silenzi, L., Silva, P. J. S., Silvestri, L., Simmonds, M., Singer, L. P., Singh, A., Singh, D., Singh, M. K., Singh, N., Singh, S., Sinha, M. R., Sintes, A. M., Skliris, V., Slagmolen, B. J. J., Slaven-Blair, T. J., Smetana, J., Smith, D. A., Smith, J. R., Smith, J., Smith, L., Smith, W. J., Filho, S. Soares de Albuquerque, Soares-Santos, M., Somiya, K., Song, I., Soni, S., Sordini, V., Sorrentino, F., Sotani, H., Sovitzky, N. E., Spada, F., Spagnuolo, V., Spencer, A. P., Spera, M., Spinicelli, P., Srivastava, A. K., Stachurski, F., Stanford, V. V., Stanton, A., Steer, D. A., Steinle, N., Steinlechner, J., Steinlechner, S., Stephens, C., Stergioulas, N., Stevenson, S., StPierre, M., Stremiz, J., Strong, M. D., Strunk, A., Suchenek, M., Sudhagar, S., Sugimoto, R., Suleiman, L., Sullivan, K. D., Sun, J., Sun, L., Sunil, S., Suresh, J., Sutton, P. J., Suzuki, K., Suzuki, M., Svizzeretto, A., Swinkels, B. L., Syx, A., Szczepańczyk, M. J., Tacca, M., Tagliazucchi, M., Tagoshi, H., Tait, S. C., Takaba, H., Takada, K., Takahashi, H., Takahashi, R., Takamori, A., Takano, S., Takeda, H., Schmiegelow, I. Takimoto, Talbot, C., Tamaki, M., Tamanini, N., Tanabe, D., Tanaka, K., Tanaka, S. J., Tanioka, S., Tanner, D. B., Tanner, W., Tao, L., Tapia, R. D., Martín, E. N. Tapia San, Taruya, A., Tasson, J. D., Tau, J. G., Tejera, A., Temple, J. G., Teng, Y., Themann, H., Theodoropoulos, A., Thirugnanasambandam, M. P., Thomas, L. M., Thomas, M., Thomas, P., Thompson, J. E., Thondapu, S. R., Thrane, E., Tissino, J., Tiwari, A., Tiwari, Pawan, Tiwari, Praveer, Tiwari, S., Tiwari, V., Todd, M. R., Tofani, E., Toffano, M., Toivonen, A. M., Toland, K., Tomaru, T., Tommasini, V., Tong, H., Torrie, C. I., Melo, I. Tosta e, Tournefier, E., Trapananti, A., Travaglini, R., Travasso, F., Traylor, G., Traylor, L., Trevor, M., Tringali, M. C., Tripathee, A., Troian, G., Trovato, A., Trozzo, L., Trudeau, R. J., Tsang, T., Tsuchida, S., Tsuji, K., Tsukada, L., Tuci, A., Turconi, M., Turski, C., Ubach, H., Ubhi, A. S., Uchiyama, T., Udall, R. P., Uehara, T., Undheim, V., Upadhyaya, V., Uronen, L. E., Ushiba, T., Vacatello, M., Vahlbruch, H., Vajente, G., Valencia, J., Valentini, M., Vallejo-Pagès, E., Vallejo-Peña, S. A., Vallero, S., van Dael, M., Bossche, E. Van den, Brand, J. F. J. van den, Broeck, C. Van Den, van der Kolk, M., van der Sluys, M., Van de Walle, A., van Dongen, J., Vandra, K., VanDyke, M., van Haevermaet, H., van Heijningen, J. V., Van Hove, P., Vanier, J., Vanosky, J., van Remortel, N., Vardaro, M., Vargas, A. F., Varma, V., Vecchio, A., Vedovato, G., Veitch, J., Veitch, P. J., Venikoudis, S., Verdier, P., Vereecken, M., Verkindt, D., Verma, B., Verma, S., Verma, Y., Vermeulen, S. M., Vetrano, F., Veutro, A., Viceré, A., Vidyant, S., Viets, A. D., Vijaykumar, A., Vilkha, A., Espinosa, N. Villanueva, Vincent, E. T., Vinet, J. -Y., Viret, S., Vitale, S., Vives, A., Vizmeg, L., Vizzone, B., Vocca, H., Voigt, D., von Reis, E. R. G., von Wrangel, J. S. A., Vossius, W. E., Vujeva, L., Vyatchanin, S. P., Wack, J., Wade, L. E., Wade, M., Wagner, K. J., Wallace, L., Wan, R. -Z., Wang, H., Wang, P., Wang, W. H., Wang, Y. F., Wang, Z., Ward, R. L., Warner, J., Was, M., Washimi, T., Washington, N. Y., Watarai, D., Weaver, B., Webster, S. A., Weickhardt, N. L., Weinert, M., Weinstein, A. J., Weiss, R., Wen, L., Wette, K., Wheeler, C., Whelan, J. T., Whiting, B. F., Wickens, E. G., Wilken, D., Williams, B. M., Williams, D., Williams, M. J., Williams, N. S., Willis, J. L., Willke, B., Wils, M., Wimmer, L., Winborn, C. W., Wingfield, A., Winterflood, J., Wipf, C. C., Woan, G., Wolfe, N. E., Wong, H. T., Wong, I. C. F., Wouters, T., Wright, J. L., Wright, M., Wu, B., Wu, C., Wu, D. S., Wu, H., Wu, K., Wu, Z., Wuchner, E., Wysocki, D. M., Xu, V. A., Xu, Y., Yadav, N., Yamamoto, H., Yamamoto, K., Yamamoto, T. S., Yamamoto, T., Yamazaki, R., Yan, T., Yang, H., Yang, K. Z., Yang, Y., Yarbrough, Z., Carrilero, J. Yébana, Yelikar, A. B., Yin, X., Yokoyama, J., Yokozawa, T., Yoshihara, M., Yuan, S., Yuzurihara, H., Zanatta, M., Zanolin, M., Zeeshan, M., Zelenova, T., Zendri, J. -P., Zeoli, M., Zerrad, M., Zevin, M., Zhang, H., Zhang, J., Zhang, L., Zhang, N., Zhang, R., Zhang, T., Zhao, C., Zhao, J., Zhao, Yue, Zhao, Yuhang, Zheng, L. -M., Zheng, Y., Zhizhong, L., Zhong, H., Zhou, H., Zhu, H. O., Zhu, X. -J., Zhu, Z. -H., Zhu, Z., Zieba, D. Z., Zimmerman, A. B., Zimmermann, L., Zucker, M. E.
Language: English
Subfield: Astronomy and Astrophysics
Field: Physics and Astronomy
Domain: Physical Sciences
Open Access status: green
Funders: National Science Foundation, U.S. Department of Energy, National Foundation for Science and Technology Development, Leverhulme Trust, National Research Foundation, Abdus Salam International Centre for Theoretical Physics, Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology, National Natural Science Foundation of China, Academia Sinica, Korea Institute of Science and Technology Information, Korea Astronomy and Space Science Institute, Israel Science Foundation, Centre National de la Recherche Scientifique, National Astronomical Observatory of Japan, Ministry of Science and ICT, South Korea, ICTP South American Institute for Fundamental Research, National Science and Technology Council, Science and Technology Facilities Council, Japan Society for the Promotion of Science, Institute for Cosmic Ray Research, University of Tokyo, Great Southern Development Commission, Government of Western Australia
Awards: G1033667210, G1063769543, G12788915, G1907708792, G2030645158, G207645610, G2568724595, G3984162807, G3985552011, G4014941212, Detection of gravitational waves with a cryogenic interferometer, G5793006848, Calibration Standard and High-Precision Data Analysis toward the Observational Era of Gravitational Waves, G7259685644, G7306082014, G842060473, G8431719150, G8459774333, G8541542807, Inclusive study on gravitational-wave astrophysics
OpenAlex ID: W7162569353