Search for intermediate mass black hole binaries in the first observing run of Advanced LIGO

Abbott, B. P.; Abbott, R.; Abbott, T. D.; Acernese, F.; Ackley, K.; Adams, C.; Adams, T.; Addesso, P.; Adhikari, R. X.; Adya, V. B.; Affeldt, C.; Afrough, M.; Agarwal, B.; Agatsuma, K.; Aggarwal, N.; Aguiar, O. D.; Aiello, L.; Ain, A.; Allen, B.; Allen, G.; Allocca, A.; Almoubayyed, H.; Altin, P. A.; Amato, A.; Ananyeva, A.; Anderson, S. B.; Anderson, W. G.; Antier, S.; Appert, S.; Arai, K.; Araya, M. C.; Areeda, J. S.; Arnaud, N.; Arun, K. G.; Ascenzi, S.; Ashton, G.; Ast, M.; Aston, S. M.; Astone, P.; Aufmuth, P.; Aulbert, C.; AultONeal, K.; Avila-Alvarez, A.; Babak, S.; Bacon, P.; Bader, M. K. M.; Bae, S.; Baker, P. T.; Baldaccini, F.; Ballardin, G.; Ballmer, S. W.; Banagiri, S.; Barayoga, J. C.; Barclay, S. E.; Barish, B. C.; Barker, D.; Barone, F.; Barr, B.; Barsotti, L.; Barsuglia, M.; Barta, D.; Bartlett, J.; Bartos, I.; Bassiri, R.; Basti, A.; Batch, J. C.; Baune, C.; Bawaj, M.; Bazzan, M.; Bécsy, B.; Beer, C.; Bejger, M.; Belahcene, I.; Bell, A. S.; Berger, B. K.; Bergmann, G.; Berry, C. P. L.; Bersanetti, D.; Bertolini, A.; Betzwieser, J.; Bhagwat, S.; Bhandare, R.; Bilenko, I. A.; Billingsley, G.; Billman, C. R.; Birch, J.; Birney, R.; Birnholtz, O.; Biscans, S.; Bisht, A.; Bitossi, M.; Biwer, C.; Bizouard, M. A.; Blackburn, J. K.; Blackman, J.; Blair, C. D.; Blair, D. G.; Blair, R. M.; Bloemen, S.; Bock, O.; Bode, N.; Boer, M.; Bogaert, G.; Bohe, A.; Bondu, F.; Bonnand, R.; Boom, B. A.; Bork, R.; Boschi, V.; Bose, S.; Bouffanais, Y.; Bozzi, A.; Bradaschia, C.; Brady, P. R.; Braginsky, V. B.; Branchesi, M.; Brau, J. E.; Briant, T.; Brillet, A.; Brinkmann, M.; Brisson, V.; Brockill, P.; Broida, J. E.; Brooks, A. F.; Brown, D. A.; Brown, D. D.; Brown, N. M.; Brunett, S.; Buchanan, C. C.; Buikema, A.; Bulik, T.; Bulten, H. J.; Buonanno, A.; Buskulic, D.; Buy, C.; Byer, R. L.; Cabero, M.; Cadonati, L.; Cagnoli, G.; Cahillane, C.; Calderón Bustillo, J.; Callister, T. A.; Calloni, E.; Camp, J. B.; Canepa, M.; Canizares, P.; Cannon, K. C.; Cao, H.; Cao, J.; Capano, C. D.; Capocasa, E.; Carbognani, F.; Caride, S.; Carney, M. F.; Casanueva Diaz, J.; Casentini, C.; Caudill, S.; Cavaglià, M.; Cavalier, F.; Cavalieri, R.; Cella, G.; Cepeda, C. B.; Cerboni Baiardi, L.; Cerretani, G.; Cesarini, E.; Chamberlin, S. J.; Chan, M.; Chao, S.; Charlton, P.; Chassande-Mottin, E.; Chatterjee, D.; Cheeseboro, B. D.; Chen, H. Y.; Chen, Y.; Cheng, H.-P.; Chincarini, A.; Chiummo, A.; Chmiel, T.; Cho, H. S.; Cho, M.; Chow, J. H.; Christensen, N.; Chu, Q.; Chua, A. J. K.; Chua, S.; Chung, A. K. W.; Chung, S.; Ciani, G.; Ciolfi, R.; Cirelli, C. E.; Cirone, A.; Clara, F.; Clark, J. A.; Cleva, F.; Cocchieri, C.; Coccia, E.; Cohadon, P.-F.; Colla, A.; Collette, C. G.; Cominsky, L. R.; Constancio, M.; Conti, L.; Cooper, S. J.; Corban, P.; Corbitt, T. R.; Corley, K. R.; Cornish, N.; Corsi, A.; Cortese, S.; Costa, C. A.; Coughlin, M. W.; Coughlin, S. B.; Coulon, J.-P.; Countryman, S. T.; Couvares, P.; Covas, P. B.; Cowan, E. E.; Coward, D. M.; Cowart, M. J.; Coyne, D. C.; Coyne, R.; Creighton, J. D. E.; Creighton, T. D.; Cripe, J.; Crowder, S. G.; Cullen, T. J.; Cumming, A.; Cunningham, L.; Cuoco, E.; Dal Canton, T.; Danilishin, S. L.; D’Antonio, S.; Danzmann, K.; Dasgupta, A.; Da Silva Costa, C. F.; Dattilo, V.; Dave, I.; Davier, M.; Davies, G. S.; Davis, D.; Daw, E. J.; Day, B.; De, S.; DeBra, D.; Deelman, E.; Degallaix, J.; De Laurentis, M.; Deléglise, S.; Del Pozzo, W.; Denker, T.; Dent, T.; Dergachev, V.; De Rosa, R.; DeRosa, R. T.; DeSalvo, R.; Devenson, J.; Devine, R. C.; Dhurandhar, S.; Díaz, M. C.; Di Fiore, L.; Di Giovanni, M.; Di Girolamo, T.; Di Lieto, A.; Di Pace, S.; Di Palma, I.; Di Renzo, F.; Doctor, Z.; Dolique, V.; Donovan, F.; Dooley, K. L.; Doravari, S.; Dorrington, I.; Douglas, R.; Dovale Álvarez, M.; Downes, T. P.; Drago, M.; Drever, R. W. P.; Driggers, J. C.; Du, Z.; Ducrot, M.; Duncan, J.; Dwyer, S. E.; Edo, T. B.; Edwards, M. C.; Effler, A.; Eggenstein, H.-B.; Ehrens, P.; Eichholz, J.; Eikenberry, S. S.; Eisenstein, R. A.; Essick, R. C.; Etienne, Z. B.; Etzel, T.; Evans, M.; Evans, T. M.; Factourovich, M.; Fafone, V.; Fair, H.; Fairhurst, S.; Fan, X.; Farinon, S.; Farr, B.; Farr, W. M.; Fauchon-Jones, E. J.; Favata, M.; Fays, M.; Fehrmann, H.; Feicht, J.; Fejer, M. M.; Fernandez-Galiana, A.; Ferrante, I.; Ferreira, E. C.; Ferrini, F.; Fidecaro, F.; Fiori, I.; Fiorucci, D.; Fisher, R. P.; Flaminio, R.; Fletcher, M.; Fong, H.; Forsyth, P. W. F.; Forsyth, S. S.; Fournier, J.-D.; Frasca, S.; Frasconi, F.; Frei, Z.; Freise, A.; Frey, R.; Frey, V.; Fries, E. M.; Fritschel, P.; Frolov, V. V.; Fulda, P.; Fyffe, M.; Gabbard, H.; Gabel, M.; Gadre, B. U.; Gaebel, S. M.; Gair, J. R.; Gammaitoni, L.; Ganija, M. R.; Gaonkar, S. G.; Garufi, F.; Gaudio, S.; Gaur, G.; Gayathri, V.; Gehrels, N.; Gemme, G.; Genin, E.; Gennai, A.; George, D.; George, J.; Gergely, L.; Germain, V.; Ghonge, S.; Ghosh, Abhirup; Ghosh, Archisman; Ghosh, S.; Giaime, J. A.; Giardina, K. D.; Giazotto, A.; Gill, K.; Glover, L.; Goetz, E.; Goetz, R.; Gomes, S.; González, G.; Gonzalez Castro, J. M.; Gopakumar, A.; Gorodetsky, M. L.; Gossan, S. E.; Gosselin, M.; Gouaty, R.; Grado, A.; Graef, C.; Granata, M.; Grant, A.; Gras, S.; Gray, C.; Greco, G.; Green, A. C.; Groot, P.; Grote, H.; Grunewald, S.; Gruning, P.; Guidi, G. M.; Guo, X.; Gupta, A.; Gupta, M. K.; Gushwa, K. E.; Gustafson, E. K.; Gustafson, R.; Hall, B. R.; Hall, E. D.; Hammond, G.; Haney, M.; Hanke, M. M.; Hanks, J.; Hanna, C.; Hannam, M. D.; Hannuksela, O. A.; Hanson, J.; Hardwick, T.; Harms, J.; Harry, G. M.; Harry, I. W.; Hart, M. J.; Haster, C.-J.; Haughian, K.; Healy, J.; Heidmann, A.; Heintze, M. C.; Heitmann, H.; Hello, P.; Hemming, G.; Hendry, M.; Heng, I. S.; Hennig, J.; Henry, J.; Heptonstall, A. W.; Heurs, M.; Hild, S.; Hoak, D.; Hofman, D.; Holt, K.; Holz, D. E.; Hopkins, P.; Horst, C.; Hough, J.; Houston, E. A.; Howell, E. J.; Hu, Y. M.; Huerta, E. A.; Huet, D.; Hughey, B.; Husa, S.; Huttner, S. H.; Huynh-Dinh, T.; Indik, N.; Ingram, D. R.; Inta, R.; Intini, G.; Isa, H. N.; Isac, J.-M.; Isi, M.; Iyer, B. R.; Izumi, K.; Jacqmin, T.; Jani, K.; Jaranowski, P.; Jawahar, S.; Jiménez-Forteza, F.; Johnson, W. W.; Jones, D. I.; Jones, R.; Jonker, R. J. G.; Ju, L.; Junker, J.; Kalaghatgi, C. V.; Kalogera, V.; Kandhasamy, S.; Kang, G.; Kanner, J. B.; Karki, S.; Karvinen, K. S.; Kasprzack, M.; Katolik, M.; Katsavounidis, E.; Katzman, W.; Kaufer, S.; Kawabe, K.; Kéfélian, F.; Keitel, D.; Kemball, A. J.; Kennedy, R.; Kent, C.; Key, J. S.; Khalili, F. Y.; Khan, I.; Khan, S.; Khan, Z.; Khazanov, E. A.; Kijbunchoo, N.; Kim, Chunglee; Kim, J. C.; Kim, W.; Kim, W. S.; Kim, Y.-M.; Kimbrell, S. J.; King, E. J.; King, P. J.; Kirchhoff, R.; Kissel, J. S.; Kleybolte, L.; Klimenko, S.; Koch, P.; Koehlenbeck, S. M.; Koley, S.; Kondrashov, V.; Kontos, A.; Korobko, M.; Korth, W. Z.; Kowalska, I.; Kozak, D. B.; Krämer, C.; Kringel, V.; Krishnan, B.; Królak, A.; Kuehn, G.; Kumar, P.; Kumar, R.; Kumar, S.; Kuo, L.; Kutynia, A.; Kwang, S.; Lackey, B. D.; Lai, K. H.; Landry, M.; Lang, R. N.; Lange, J.; Lantz, B.; Lanza, R. K.; Lartaux-Vollard, A.; Lasky, P. D.; Laxen, M.; Lazzarini, A.; Lazzaro, C.; Leaci, P.; Leavey, S.; Lee, C. H.; Lee, H. K.; Lee, H. M.; Lee, H. W.; Lee, K.; Lehmann, J.; Lenon, A.; Leonardi, M.; Leroy, N.; Letendre, N.; Levin, Y.; Li, T. G. F.; Libson, A.; Littenberg, T. B.; Liu, J.; Lockerbie, N. A.; London, L. T.; Lord, J. E.; Lorenzini, M.; Loriette, V.; Lormand, M.; Losurdo, G.; Lough, J. D.; Lousto, C. O.; Lovelace, G.; Lück, H.; Lumaca, D.; Lundgren, A. P.; Lynch, R.; Ma, Y.; Macfoy, S.; Machenschalk, B.; MacInnis, M.; Macleod, D. M.; Magaña Hernandez, I.; Magaña-Sandoval, F.; Magaña Zertuche, L.; Magee, R. M.; Majorana, E.; Maksimovic, I.; Man, N.; Mandic, V.; Mangano, V.; Mansell, G. L.; Manske, M.; Mantovani, M.; Marchesoni, F.; Marion, F.; Márka, S.; Márka, Z.; Markakis, C.; Markosyan, A. S.; Maros, E.; Martelli, F.; Martellini, L.; Martin, I. W.; Martynov, D. V.; Marx, J. N.; Mason, K.; Masserot, A.; Massinger, T. J.; Masso-Reid, M.; Mastrogiovanni, S.; Matas, A.; Matichard, F.; Matone, L.; Mavalvala, N.; Mayani, R.; Mazumder, N.; McCarthy, R.; McClelland, D. E.; McCormick, S.; McCuller, L.; McGuire, S. C.; McIntyre, G.; McIver, J.; McManus, D. J.; McRae, T.; McWilliams, S. T.; Meacher, D.; Meadors, G. D.; Meidam, J.; Mejuto-Villa, E.; Melatos, A.; Mendell, G.; Mercer, R. A.; Merilh, E. L.; Merzougui, M.; Meshkov, S.; Messenger, C.; Messick, C.; Metzdorff, R.; Meyers, P. M.; Mezzani, F.; Miao, H.; Michel, C.; Middleton, H.; Mikhailov, E. E.; Milano, L.; Miller, A. L.; Miller, A.; Miller, B. B.; Miller, J.; Millhouse, M.; Minazzoli, O.; Minenkov, Y.; Ming, J.; Mishra, C.; Mitra, S.; Mitrofanov, V. P.; Mitselmakher, G.; Mittleman, R.; Moggi, A.; Mohan, M.; Mohapatra, S. R. P.; Montani, M.; Moore, B. C.; Moore, C. J.; Moraru, D.; Moreno, G.; Morriss, S. R.; Mours, B.; Mow-Lowry, C. M.; Mueller, G.; Muir, A. W.; Mukherjee, Arunava; Mukherjee, D.; Mukherjee, S.; Mukund, N.; Mullavey, A.; Munch, J.; Muniz, E. A. M.; Murray, P. G.; Napier, K.; Nardecchia, I.; Naticchioni, L.; Nayak, R. K.; Nelemans, G.; Nelson, T. J. N.; Neri, M.; Nery, M.; Neunzert, A.; Newport, J. M.; Newton, G.; Ng, K. K. Y.; Nguyen, T. T.; Nichols, D.; Nielsen, A. B.; Nissanke, S.; Noack, A.; Nocera, F.; Nolting, D.; Normandin, M. E. N.; Nuttall, L. K.; Oberling, J.; Ochsner, E.; Oelker, E.; Ogin, G. H.; Oh, J. J.; Oh, S. H.; Ohme, F.; Oliver, M.; Oppermann, P.; Oram, Richard J.; O’Reilly, B.; Ormiston, R.; Ortega, L. F.; O’Shaughnessy, R.; Ottaway, D. J.; Overmier, H.; Owen, B. J.; Pace, A. E.; Page, J.; Page, M. A.; Pai, A.; Pai, S. A.; Palamos, J. R.; Palashov, O.; Palomba, C.; Pal-Singh, A.; Pan, H.; Pang, B.; Pang, P. T. H.; Pankow, C.; Pannarale, F.; Pant, B. C.; Paoletti, F.; Paoli, A.; Papa, M. A.; Paris, H. R.; Parker, W.; Pascucci, D.; Pasqualetti, A.; Passaquieti, R.; Passuello, D.; Patricelli, B.; Pearlstone, B. L.; Pedraza, M.; Pedurand, R.; Pekowsky, L.; Pele, A.; Penn, S.; Perez, C. J.; Perreca, A.; Perri, L. M.; Pfeiffer, H. P.; Phelps, M.; Piccinni, O. J.; Pichot, M.; Piergiovanni, F.; Pierro, V.; Pillant, G.; Pinard, L.; Pinto, I. M.; Pitkin, M.; Poggiani, R.; Popolizio, P.; Porter, E. K.; Post, A.; Powell, J.; Prasad, J.; Pratt, J. W. W.; Predoi, V.; Prestegard, T.; Prijatelj, M.; Principe, M.; Privitera, S.; Prodi, G. A.; Prokhorov, L. G.; Puncken, O.; Punturo, M.; Puppo, P.; Pürrer, M.; Qi, H.; Qin, J.; Qiu, S.; Quetschke, V.; Quintero, E. A.; Quitzow-James, R.; Raab, F. J.; Rabeling, D. S.; Radkins, H.; Raffai, P.; Raja, S.; Rajan, C.; Rakhmanov, M.; Ramirez, K. E.; Rapagnani, P.; Raymond, V.; Razzano, M.; Read, J.; Regimbau, T.; Rei, L.; Reid, S.; Reitze, D. H.; Rew, H.; Reyes, S. D.; Ricci, F.; Ricker, P. M.; Rieger, S.; Riles, K.; Rizzo, M.; Robertson, N. A.; Robie, R.; Robinet, F.; Rocchi, A.; Rolland, L.; Rollins, J. G.; Roma, V. J.; Romano, R.; Romel, C. L.; Romie, J. H.; Rosińska, D.; Ross, M. P.; Rowan, S.; Rüdiger, A.; Ruggi, P.; Ryan, K.; Rynge, M.; Sachdev, S.; Sadecki, T.; Sadeghian, L.; Sakellariadou, M.; Salconi, L.; Saleem, M.; Salemi, F.; Samajdar, A.; Sammut, L.; Sampson, L. M.; Sanchez, E. J.; Sandberg, V.; Sandeen, B.; Sanders, J. R.; Sassolas, B.; Sathyaprakash, B. S.; Saulson, P. R.; Sauter, O.; Savage, R. L.; Sawadsky, A.; Schale, P.; Scheuer, J.; Schmidt, E.; Schmidt, J.; Schmidt, P.; Schnabel, R.; Schofield, R. M. S.; Schönbeck, A.; Schreiber, E.; Schuette, D.; Schulte, B. W.; Schutz, B. F.; Schwalbe, S. G.; Scott, J.; Scott, S. M.; Seidel, E.; Sellers, D.; Sengupta, A. S.; Sentenac, D.; Sequino, V.; Sergeev, A.; Shaddock, D. A.; Shaffer, T. J.; Shah, A. A.; Shahriar, M. S.; Shao, L.; Shapiro, B.; Shawhan, P.; Sheperd, A.; Shoemaker, D. H.; Shoemaker, D. M.; Siellez, K.; Siemens, X.; Sieniawska, M.; Sigg, D.; Silva, A. D.; Singer, A.; Singer, L. P.; Singh, A.; Singh, R.; Singhal, A.; Sintes, A. M.; Slagmolen, B. J. J.; Smith, B.; Smith, J. R.; Smith, R. J. E.; Son, E. J.; Sonnenberg, J. A.; Sorazu, B.; Sorrentino, F.; Souradeep, T.; Spencer, A. P.; Srivastava, A. K.; Staley, A.; Steinke, M.; Steinlechner, J.; Steinlechner, S.; Steinmeyer, D.; Stephens, B. C.; Stone, R.; Strain, K. A.; Stratta, G.; Strigin, S. E.; Sturani, R.; Stuver, A. L.; Summerscales, T. Z.; Sun, L.; Sunil, S.; Sutton, P. J.; Swinkels, B. L.; Szczepańczyk, M. J.; Tacca, M.; Talukder, D.; Tanner, D. B.; Tápai, M.; Taracchini, A.; Taylor, J. A.; Taylor, R.; Theeg, T.; Thomas, E. G.; Thomas, M.; Thomas, P.; Thorne, K. A.; Thorne, K. S.; Thrane, E.; Tiwari, S.; Tiwari, V.; Tokmakov, K. V.; Toland, K.; Tonelli, M.; Tornasi, Z.; Torrie, C. I.; Töyrä, D.; Travasso, F.; Traylor, G.; Trifirò, D.; Trinastic, J.; Tringali, M. C.; Trozzo, L.; Tsang, K. W.; Tse, M.; Tso, R.; Tuyenbayev, D.; Ueno, K.; Ugolini, D.; Unnikrishnan, C. S.; Urban, A. L.; Usman, S. A.; Vahi, K.; Vahlbruch, H.; Vajente, G.; Valdes, G.; van Bakel, N.; van Beuzekom, M.; van den Brand, J. F. J.; Van Den Broeck, C.; Vander-Hyde, D. C.; van der Schaaf, L.; van Heijningen, J. V.; van Veggel, A. A.; Vardaro, M.; Varma, V.; Vass, S.; Vasúth, M.; Vecchio, A.; Vedovato, G.; Veitch, J.; Veitch, P. J.; Venkateswara, K.; Venugopalan, G.; Verkindt, D.; Vetrano, F.; Viceré, A.; Viets, A. D.; Vinciguerra, S.; Vine, D. J.; Vinet, J.-Y.; Vitale, S.; Vo, T.; Vocca, H.; Vorvick, C.; Voss, D. V.; Vousden, W. D.; Vyatchanin, S. P.; Wade, A. R.; Wade, L. E.; Wade, M.; Walet, R.; Walker, M.; Wallace, L.; Walsh, S.; Wang, G.; Wang, H.; Wang, J. Z.; Wang, M.; Wang, Y.-F.; Wang, Y.; Ward, R. L.; Warner, J.; Was, M.; Watchi, J.; Weaver, B.; Wei, L.-W.; Weinert, M.; Weinstein, A. J.; Weiss, R.; Wen, L.; Wessel, E. K.; Weßels, P.; Westphal, T.; Wette, K.; Whelan, J. T.; Whiting, B. F.; Whittle, C.; Williams, D.; Williams, R. D.; Williamson, A. R.; Willis, J. L.; Willke, B.; Wimmer, M. H.; Winkler, W.; Wipf, C. C.; Wittel, H.; Woan, G.; Woehler, J.; Wofford, J.; Wong, K. W. K.; Worden, J.; Wright, J. L.; Wu, D. S.; Wu, G.; Yam, W.; Yamamoto, H.; Yancey, C. C.; Yap, M. J.; Yu, Hang; Yu, Haocun; Yvert, M.; Zadrożny, A.; Zanolin, M.; Zelenova, T.; Zendri, J.-P.; Zevin, M.; Zhang, L.; Zhang, M.; Zhang, T.; Zhang, Y.-H.; Zhao, C.; Zhou, M.; Zhou, Z.; Zhu, X. J.; Zucker, M. E.; Zweizig, J.

Author(s)

Abbott, B. P.; Abbott, R.; Abbott, T. D.; Acernese, F.; Ackley, K.; ... Show more

DownloadPhysRevD.96.022001.pdf (631.1Kb)

PUBLISHER_POLICY

Terms of use

Article is made available in accordance with the publisher's policy and may be subject to US copyright law. Please refer to the publisher's site for terms of use.

Metadata

Show full item record

Abstract

During their first observational run, the two Advanced LIGO detectors attained an unprecedented sensitivity, resulting in the first direct detections of gravitational-wave signals produced by stellar-mass binary black hole systems. This paper reports on an all-sky search for gravitational waves (GWs) from merging intermediate mass black hole binaries (IMBHBs). The combined results from two independent search techniques were used in this study: the first employs a matched-filter algorithm that uses a bank of filters covering the GW signal parameter space, while the second is a generic search for GW transients (bursts). No GWs from IMBHBs were detected; therefore, we constrain the rate of several classes of IMBHB mergers. The most stringent limit is obtained for black holes of individual mass 100 M[subscript ⊙], with spins aligned with the binary orbital angular momentum. For such systems, the merger rate is constrained to be less than 0.93 Gpc⁻³ yr⁻¹ in comoving units at the 90% confidence level, an improvement of nearly 2 orders of magnitude over previous upper limits.

Date issued

2017-07

URI

http://hdl.handle.net/1721.1/111630

Department

Massachusetts Institute of Technology. Department of Physics; Massachusetts Institute of Technology. Laboratory for Nuclear Science; MIT Kavli Institute for Astrophysics and Space Research; LIGO (Observatory : Massachusetts Institute of Technology)

Journal

Physical Review D

Publisher

American Physical Society

Citation

Version: Final published version

ISSN

2470-0010

2470-0029

Collections

MIT Open Access Articles

DSpace@MIT