重力波の初検出
重力波は、光度距離で 440+160−180 メガパーセクの距離で発生した。この距離は、重力波信号の振幅をもとに計算されたものであり、14±6億光年、あるいは赤方偏移0.093+0.030−0.036 (90% 信用区間)に相当する。この距離をもとにすると、重力波は、太陽質量の 35+5−3倍と30+3−4倍のふたつのブラックホールが合体し62+4−3太陽質量のブラックホールが作られたことによって発せられたことがわかった。合体前後の合計質量の差(3.0±0.5太陽質量)は、質量とエネルギーの等価関係から、重力波の形態で放射され散逸したことになる。
合体の最後の20ミリ秒の間に重力波の放射強度はピークを迎え、 3.6×10 ワット(526dBm)となり、観測可能な宇宙に存在するすべての星の放射の合計エネルギーよりも50倍も大きなものとなった。
重力波信号が検出された0.2秒間に、ブラックホールの軌道運動速度は光速の30%から60%へと増大していた。軌道周期は75ヘルツ(重力波の周波数の半分)であり、これは合体直前のふたつのブラックホールの間隔がわずか350キロメートルしかなかったことを示している。重力波信号の偏光フェイズの変化に基づいて天体の軌道周期を計算することができ、また信号の振幅と全体的なパターンから、ふたつの天体の質量と最終的な速度及び軌道の大きさを計算することができる。計算によって求められた数値は、合体した天体がブラックホールでなくてはならないことを示唆していた。
合体前のふたつのブラックホールの質量は、恒星進化論に関する情報を与えてくれる。GW150914のもとになったふたつのブラックホールはいずれも、エックス線観測によってこれまで発見されていた恒星質量ブラックホールよりも大きな質量を持っていることが明らかになった。これは、恒星進化の最終段階において、恒星風が想定よりも弱いこと、すなわち金属量(水素・ヘリウムよりも重い元素の存在比)が太陽の半分以下であることを示唆している。
合体前のブラックホールが連星系を成していたこと、さらにこの連星系が宇宙年齢のうちに合体するほど近接した軌道を持っていたことは、連星の進化過程や恒星の運動に関しても制限を与える。恒星質量ブラックホールが超新星爆発のあとに残されることを考えると、ふたつのブラックホールが近接した軌道を持つためには、超新星爆発の瞬間にブラックホールがそれほど大きく移動しないことを示唆している。もし爆発の瞬間に大きな加速度を得てしまうと、連星系として存在できず、重力波のもとになったブラックホールの合体が発生しない。
ブラックホール合体による重力波の検出によって、こうした合体現象が1立方Gpc(ギガパーセク)あたり1回以下しか起きないという一部の理論は棄却された。GW150914の検出により、合体現象の頻度はおよそ140 Gpcyrから 17+39−13 Gpcyrと見積もられている。
GW150914からの重力波検出を知らせる発表は、2016年2月11日、ワシントンD.C.にてLIGO所長のDavid ReitzeおよびLIGOの関係者であるGabriela González、レイナー・ワイス、キップ・ソーン、米国科学財団理事長のFrance A. Córdovaが同席して行われた。一般向けの発表と時を同じくして、バリー・バリッシュが研究者向けのプレゼンテーションを行った。
重力波の検出を論じた科学論文は、記者会見中に専門誌フィジカル・レビュー・レターズにて出版され、続く論文もほどなく出版 あるいはプレプリントとしてオンライン上に公開された。