Upper Limits on the Stochastic Gravitational-Wave Background from Advanced LIGO’s First Observing Run

Abbott, B. P.; Abbott, R.; Abbott, T. D.; Abernathy, M. R.; Acernese, F.; Ackley, K.; Adams, C.; Adams, T.; Addesso, P.; Adhikari, R. X.; Adya, V. B.; Affeldt, C.; Agathos, M.; Agatsuma, K.; Aggarwal, N.; Aguiar, O. D.; Aiello, L.; Ain, A.; Ajith, P.; Allen, B.; Allocca, A.; Altin, P. A.; Ananyeva, A.; Anderson, S. B.; Anderson, W. G.; 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.; Avila-Alvarez, A.; Babak, S.; Bacon, P.; Bader, M. K. M.; Baker, P. T.; Baldaccini, F.; Ballardin, G.; Ballmer, S. W.; 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.; Bavigadda, V.; Bazzan, M.; Beer, C.; Bejger, M.; Belahcene, I.; Belgin, M.; 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.; Biscoveanu, A. 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.; 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.; Campbell, W.; Canepa, M.; Cannon, K. C.; Cao, H.; Cao, J.; Capano, C. D.; Capocasa, E.; Carbognani, F.; Caride, S.; 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.; 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, S.; Ciani, G.; Clara, F.; Clark, J. A.; Cleva, F.; Cocchieri, C.; Coccia, E.; Cohadon, P.-F.; Colla, A.; Collette, C. G.; Cominsky, L.; Constancio, M.; Conti, L.; Cooper, S. J.; Corbitt, T. R.; Cornish, N.; Corsi, A.; Cortese, S.; Costa, C. A.; Coughlin, E.; 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.; Day, R.; De, S.; DeBra, D.; Debreczeni, G.; 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 Virgilio, A.; 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.; Dwyer, S. E.; Edo, T. B.; Edwards, M. C.; Effler, A.; Eggenstein, H.-B.; Ehrens, P.; Eichholz, J.; Eikenberry, S. S.; Essick, R. C.; Etienne, Z.; Etzel, T.; Evans, M.; Evans, T. M.; Everett, R.; 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.; Fejer, M. M.; Fernández 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, 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.; Gadre, B. U.; Gaebel, S. M.; Gair, J. R.; Gammaitoni, L.; Gaonkar, S. G.; Garufi, F.; Gaur, G.; Gayathri, V.; Gehrels, N.; Gemme, G.; Genin, E.; Gennai, A.; George, J.; Gergely, L.; Germain, V.; Ghonge, S.; Ghosh, Abhirup; Ghosh, Archisman; Ghosh, S.; Giaime, J. A.; Giardina, K. D.; Giazotto, A.; Gill, K.; Glaefke, A.; Goetz, E.; Goetz, R.; Gondan, L.; 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.; Guidi, G. M.; Guo, X.; Gupta, A.; Gupta, M. K.; Gushwa, K. E.; Gustafson, E. K.; Gustafson, R.; Hacker, J. J.; Hall, B. R.; Hall, E. D.; Hammond, G.; Haney, M.; Hanke, M. M.; Hanks, J.; Hanna, C.; Hannam, M. D.; Hanson, J.; Hardwick, T.; Harms, J.; Harry, G. M.; Harry, I. W.; Hart, M. J.; Hartman, M. T.; 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.; 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.; Isa, H. N.; Isac, J.-M.; Isi, M.; Isogai, T.; 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.; Katsavounidis, E.; Katzman, W.; Kaufer, S.; Kaur, T.; Kawabe, K.; Kéfélian, F.; Keitel, D.; Kelley, D. B.; Kennedy, R.; Key, J. S.; Khalili, F. Y.; Khan, I.; Khan, S.; Khan, Z.; Khazanov, E. A.; Kijbunchoo, N.; Kim, Chunglee; Kim, J. C.; Kim, Whansun; Kim, W.; Kim, Y.-M.; Kimbrell, S. J.; King, E. J.; King, P. J.; Kirchhoff, R.; Kissel, J. S.; Klein, B.; 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.; Królak, A.; Kuehn, G.; Kumar, P.; Kumar, R.; Kuo, L.; Kutynia, A.; Lackey, B. D.; 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.; Lebigot, E. O.; Lee, C. H.; Lee, H. K.; Lee, H. M.; Lee, K.; Lehmann, J.; Lenon, A.; Leonardi, M.; Leong, J. R.; Leroy, N.; Letendre, N.; Levin, Y.; Li, T. G. F.; Libson, A.; Littenberg, T. B.; Liu, J.; Lockerbie, N. A.; Lombardi, A. L.; London, L. T.; Lord, J. E.; Lorenzini, M.; Loriette, V.; Lormand, M.; Losurdo, G.; Lough, J. D.; Lovelace, G.; Lück, H.; Lundgren, A. P.; Lynch, R.; Ma, Y.; Macfoy, S.; Machenschalk, B.; MacInnis, M.; Macleod, D. M.; Magaña-Sandoval, F.; Majorana, E.; Maksimovic, I.; Malvezzi, V.; Man, N.; Mandic, V.; Mangano, V.; Mansell, G. L.; Manske, M.; Mantovani, M.; Marchesoni, F.; Marion, F.; Márka, S.; Márka, Z.; Markosyan, A. S.; Maros, E.; Martelli, F.; Martellini, L.; Martin, I. W.; Martynov, D. V.; Mason, K.; Masserot, A.; Massinger, T. J.; Masso-Reid, M.; Mastrogiovanni, S.; Matas, A.; Matichard, F.; Matone, L.; Mavalvala, N.; Mazumder, N.; McCarthy, R.; McClelland, D. E.; McCormick, S.; McGrath, C.; McGuire, S. C.; McIntyre, G.; McIver, J.; McManus, D. J.; McRae, T.; McWilliams, S. T.; Meacher, D.; Meadors, G. D.; Meidam, J.; Melatos, A.; Mendell, G.; Mendoza-Gandara, D.; 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.; Minenkov, Y.; Ming, J.; Mirshekari, S.; 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.; Mytidis, A.; Napier, K.; Nardecchia, I.; Naticchioni, L.; Nelemans, G.; Nelson, T. J. N.; Neri, M.; Nery, M.; Neunzert, A.; Newport, J. M.; Newton, G.; Nguyen, T. T.; Nielsen, A. B.; Nissanke, S.; Nitz, A.; 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.; O’Shaughnessy, R.; Ottaway, D. J.; Overmier, H.; Owen, B. J.; Pace, A. E.; Page, J.; Pai, A.; Pai, S. A.; Palamos, J. R.; Palashov, O.; Palomba, C.; Pal-Singh, A.; Pan, 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.; Poe, M.; Poggiani, R.; Popolizio, P.; 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.; Rapagnani, P.; Raymond, V.; Razzano, M.; Re, V.; Read, J.; Regimbau, T.; Rei, L.; Reid, S.; Reitze, D. H.; Rew, H.; Reyes, S. D.; Rhoades, E.; Ricci, F.; Riles, K.; Rizzo, M.; Robertson, N. A.; Robie, R.; Robinet, F.; Rocchi, A.; Rolland, L.; Rollins, J. G.; Roma, V. J.; Romano, J. D.; Romano, R.; Romie, J. H.; Rosińska, D.; Rowan, S.; Rüdiger, A.; Ruggi, P.; Ryan, K.; 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.; Sanders, J. R.; Sassolas, B.; Sathyaprakash, B. S.; Saulson, P. R.; Sauter, O.; Savage, R. L.; Sawadsky, A.; Schale, P.; Scheuer, J.; Schlassa, S.; Schmidt, E.; Schmidt, J.; Schmidt, P.; Schnabel, R.; Schofield, R. M. S.; Schönbeck, A.; Schreiber, E.; Schuette, D.; Schutz, B. F.; Schwalbe, S. G.; Scott, J.; Scott, S. M.; Sellers, D.; Sengupta, A. S.; Sentenac, D.; Sequino, V.; Sergeev, A.; Setyawati, Y.; Shaddock, D. A.; Shaffer, T. J.; Shahriar, M. S.; 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.; 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.; Stevenson, S. P.; Stone, R.; Strain, K. A.; Straniero, N.; 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.; Tao, D.; Tápai, M.; Taracchini, A.; Taylor, R.; Theeg, T.; Thomas, E. G.; Thomas, M.; Thomas, P.; Thorne, K. A.; Thrane, E.; Tippens, T.; Tiwari, S.; Tiwari, V.; Tokmakov, K. V.; Toland, K.; Tomlinson, C.; Tonelli, M.; Tornasi, Z.; Torrie, C. I.; Töyrä, D.; Travasso, F.; Traylor, G.; Trifirò, D.; Trinastic, J.; Tringali, M. C.; Trozzo, L.; Tse, M.; Tso, R.; Turconi, M.; Tuyenbayev, D.; Ugolini, D.; Unnikrishnan, C. S.; Urban, A. L.; Usman, S. A.; 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.; Walker, M.; Wallace, L.; Walsh, S.; Wang, G.; Wang, H.; Wang, M.; 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.; 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.; 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.; Zangrando, L.; Zanolin, M.; Zendri, J.-P.; Zevin, M.; Zhang, L.; Zhang, M.; Zhang, T.; Zhang, Y.; Zhao, C.; Zhou, M.; Zhou, Z.; Zhu, S. J.; Zhu, X. J.; Zucker, M. E.; Zweizig, J.

Author(s)

Abbott, B. P.; Abbott, R.; Abbott, T. D.; Abernathy, M. R.; Acernese, F.; ... Show more

DownloadPhysRevLett.118.121101.pdf (783.2Kb)

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

A wide variety of astrophysical and cosmological sources are expected to contribute to a stochastic gravitational-wave background. Following the observations of GW150914 and GW151226, the rate and mass of coalescing binary black holes appear to be greater than many previous expectations. As a result, the stochastic background from unresolved compact binary coalescences is expected to be particularly loud. We perform a search for the isotropic stochastic gravitational-wave background using data from Advanced Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory’s (aLIGO) first observing run. The data display no evidence of a stochastic gravitational-wave signal. We constrain the dimensionless energy density of gravitational waves to be Ω_{0}<1.7×10^{-7} with 95% confidence, assuming a flat energy density spectrum in the most sensitive part of the LIGO band (20–86 Hz). This is a factor of ∼33 times more sensitive than previous measurements. We also constrain arbitrary power-law spectra. Finally, we investigate the implications of this search for the background of binary black holes using an astrophysical model for the background.

Date issued

2017-03

URI

http://hdl.handle.net/1721.1/108477

Department

Massachusetts Institute of Technology. Department of Physics; LIGO (Observatory : Massachusetts Institute of Technology)

Journal

Physical Review Letters

Publisher

American Physical Society

Citation

Abbott, B. P.; Abbott, R.; Abbott, T. D.; Abernathy, M. R.; Acernese, F.; Ackley, K. et al. "Upper Limits on the Stochastic Gravitational-Wave Background from Advanced LIGO’s First Observing Run." Physical Review Letters 118, no. 121101 (March 2017):1-12. © 2017 American Physical Society

Version: Final published version

ISSN

0031-9007

1079-7114

Collections

MIT Open Access Articles

DSpace@MIT