Search for long-lived gravitational-wave transients coincident with long gamma-ray bursts

Aasi, J.; Abadie, J.; Abbott, B.; Abbott, R.; Abbott, T.; Abernathy, M.; Accadia, T.; Acernese, F.; Adams, C.; Adams, T.; Adhikari, R.; Affeldt, C.; Agathos, M.; Aggarwal, N.; Aguiar, O.; Ajith, P.; Allen, B.; Allocca, A.; Amador Ceron, E.; Amariutei, D.; Anderson, R.; Anderson, S.; Anderson, W.; Arai, K.; Araya, M.; Arceneaux, C.; Areeda, J.; Ast, S.; Aston, S.; Astone, P.; Aufmuth, P.; Aulbert, C.; Austin, L.; Aylott, B.; Babak, S.; Baker, P.; Ballardin, G.; Ballmer, S.; Barayoga, J.; Barker, D.; Barnum, S.; Barone, F.; Barr, B.; Barsotti, L.; Barsuglia, M.; Barton, M.; Bartos, I.; Bassiri, R.; Basti, A.; Batch, J.; Bauchrowitz, J.; Bauer, Th.; Bebronne, M.; Behnke, B.; Bejger, M.; Beker, M.; Bell, A.; Bell, C.; Belopolski, I.; Bergmann, G.; Berliner, J.; Bersanetti, D.; Bertolini, A.; Bessis, D.; Betzwieser, J.; Beyersdorf, P.; Bhadbhade, T.; Bilenko, I.; Billingsley, G.; Birch, J.; Bitossi, M.; Bizouard, M.; Black, E.; Blackburn, J.; Blackburn, L.; Blair, D.; Blom, M.; Bock, O.; Bodiya, T.; Boer, M.; Bogan, C.; Bond, C.; Bondu, F.; Bonelli, L.; Bonnand, R.; Bork, R.; Born, M.; Boschi, V.; Bose, S.; Bosi, L.; Bowers, J.; Bradaschia, C.; Brady, P.; Braginsky, V.; Branchesi, M.; Brannen, C.; Brau, J.; Breyer, J.; Briant, T.; Bridges, D.; Brillet, A.; Brinkmann, M.; Brisson, V.; Britzger, M.; Brooks, A.; Brown, D.; Brown, D.; Brückner, F.; Bulik, T.; Bulten, H.; Buonanno, A.; Buskulic, D.; Buy, C.; Byer, R.; Cadonati, L.; Cagnoli, G.; Calderón Bustillo, J.; Calloni, E.; Camp, J.; Campsie, P.; Cannon, K.; Canuel, B.; Cao, J.; Capano, C.; Carbognani, F.; Carbone, L.; Caride, S.; Castiglia, A.; Caudill, S.; Cavaglià, M.; Cavalier, F.; Cavalieri, R.; Cella, G.; Cepeda, C.; Cesarini, E.; Chakraborty, R.; Chalermsongsak, T.; Chao, S.; Charlton, P.; Chassande-Mottin, E.; Chen, X.; Chen, Y.; Chincarini, A.; Chiummo, A.; Cho, H.; Chow, J.; Christensen, N.; Chu, Q.; Chua, S.; Chung, S.; Ciani, G.; Clara, F.; Clark, D.; Clark, J.; Cleva, F.; Coccia, E.; Cohadon, P.-F.; Colla, A.; Colombini, M.; Constancio, M.; Conte, A.; Conte, R.; Cook, D.; Corbitt, T.; Cordier, M.; Cornish, N.; Corsi, A.; Costa, C.; Coughlin, M.; Coulon, J.-P.; Countryman, S.; Couvares, P.; Coward, D.; Cowart, M.; Coyne, D.; Craig, K.; Creighton, J.; Creighton, T.; Crowder, S.; Cumming, A.; Cunningham, L.; Cuoco, E.; Dahl, K.; Dal Canton, T.; Damjanic, M.; Danilishin, S.; D’Antonio, S.; Danzmann, K.; Dattilo, V.; Daudert, B.; Daveloza, H.; Davier, M.; Davies, G.; Daw, E.; Day, R.; Dayanga, T.; De Rosa, R.; Debreczeni, G.; Degallaix, J.; Del Pozzo, W.; Deleeuw, E.; Deléglise, S.; Denker, T.; Dent, T.; Dereli, H.; Dergachev, V.; DeRosa, R.; DeSalvo, R.; Dhurandhar, S.; Di Fiore, L.; Di Lieto, A.; Di Palma, I.; Di Virgilio, A.; Díaz, M.; Dietz, A.; Dmitry, K.; Donovan, F.; Dooley, K.; Doravari, S.; Drago, M.; Drever, R.; Driggers, J.; Du, Z.; Dumas, J.-C.; Dwyer, S.; Eberle, T.; Edwards, M.; Effler, A.; Ehrens, P.; Eichholz, J.; Eikenberry, S.; Endrőczi, G.; Essick, R.; Etzel, T.; Evans, K.; Evans, M.; Evans, T.; Factourovich, M.; Fafone, V.; Fairhurst, S.; Fang, Q.; Farinon, S.; Farr, B.; Farr, W.; Favata, M.; Fazi, D.; Fehrmann, H.; Feldbaum, D.; Ferrante, I.; Ferrini, F.; Fidecaro, F.; Finn, L.; Fiori, I.; Fisher, R.; Flaminio, R.; Foley, E.; Foley, S.; Forsi, E.; Fotopoulos, N.; Fournier, J.-D.; Franco, S.; Frasca, S.; Frasconi, F.; Frede, M.; Frei, M.; Frei, Z.; Freise, A.; Frey, R.; Fricke, T.; Fritschel, P.; Frolov, V.; Fujimoto, M.-K.; Fulda, P.; Fyffe, M.; Gair, J.; Gammaitoni, L.; Garcia, J.; Garufi, F.; Gehrels, N.; Gemme, G.; Genin, E.; Gennai, A.; Gergely, L.; Ghosh, S.; Giaime, J.; Giampanis, S.; Giardina, K.; Giazotto, A.; Gil-Casanova, S.; Gill, C.; Gleason, J.; Goetz, E.; Goetz, R.; Gondan, L.; González, G.; Gordon, N.; Gorodetsky, M.; Gossan, S.; Goßler, S.; Gouaty, R.; Graef, C.; Graff, P.; Granata, M.; Grant, A.; Gras, S.; Gray, C.; Greenhalgh, R.; Gretarsson, A.; Griffo, C.; Groot, P.; Grote, H.; Grover, K.; Grunewald, S.; Guidi, G.; Guido, C.; Gushwa, K.; Gustafson, E.; Gustafson, R.; Hall, B.; Hall, E.; Hammer, D.; Hammond, G.; Hanke, M.; Hanks, J.; Hanna, C.; Hanson, J.; Harms, J.; Harry, G.; Harry, I.; Harstad, E.; Hartman, M.; Haughian, K.; Hayama, K.; Heefner, J.; Heidmann, A.; Heintze, M.; Heitmann, H.; Hello, P.; Hemming, G.; Hendry, M.; Heng, I.; Heptonstall, A.; Heurs, M.; Hild, S.; Hoak, D.; Hodge, K.; Holt, K.; Holtrop, M.; Hong, T.; Hooper, S.; Horrom, T.; Hosken, D.; Hough, J.; Howell, E.; Hu, Y.; Hua, Z.; Huang, V.; Huerta, E.; Hughey, B.; Husa, S.; Huttner, S.; Huynh, M.; Huynh-Dinh, T.; Iafrate, J.; Ingram, D.; Inta, R.; Isogai, T.; Ivanov, A.; Iyer, B.; Izumi, K.; Jacobson, M.; James, E.; Jang, H.; Jang, Y.; Jaranowski, P.; Jiménez-Forteza, F.; Johnson, W.; Jones, D.; Jones, D.; Jones, R.; Jonker, R.; Ju, L.; K., Haris; Kalmus, P.; Kalogera, V.; Kandhasamy, S.; Kang, G.; Kanner, J.; Kasprzack, M.; Kasturi, R.; Katsavounidis, E.; Katzman, W.; Kaufer, H.; Kaufman, K.; Kawabe, K.; Kawamura, S.; Kawazoe, F.; Kéfélian, F.; Keitel, D.; Kelley, D.; Kells, W.; Keppel, D.; Khalaidovski, A.; Khalili, F.; Khazanov, E.; Kim, B.; Kim, C.; Kim, K.; Kim, N.; Kim, W.; Kim, Y.-M.; King, E.; King, P.; Kinzel, D.; Kissel, J.; Klimenko, S.; Kline, J.; Koehlenbeck, S.; Kokeyama, K.; Kondrashov, V.; Koranda, S.; Korth, W.; Kowalska, I.; Kozak, D.; Kremin, A.; Kringel, V.; Królak, A.; Kucharczyk, C.; Kudla, S.; Kuehn, G.; Kumar, A.; Kumar, P.; Kumar, R.; Kurdyumov, R.; Kwee, P.; Landry, M.; Lantz, B.; Larson, S.; Lasky, P.; Lawrie, C.; Lazzarini, A.; Le Roux, A.; Leaci, P.; Lebigot, E.; Lee, C.-H.; Lee, H.; Lee, H.; Lee, J.; Lee, J.; Leonardi, M.; Leong, J.; Leroy, N.; Letendre, N.; Levine, B.; Lewis, J.; Lhuillier, V.; Li, T.; Lin, A.; Littenberg, T.; Litvine, V.; Liu, F.; Liu, H.; Liu, Y.; Liu, Z.; Lloyd, D.; Lockerbie, N.; Lockett, V.; Lodhia, D.; Loew, K.; Logue, J.; Lombardi, A.; Lorenzini, M.; Loriette, V.; Lormand, M.; Losurdo, G.; Lough, J.; Luan, J.; Lubinski, M.; Lück, H.; Lundgren, A.; Macarthur, J.; Macdonald, E.; Machenschalk, B.; MacInnis, M.; Macleod, D.; Magana-Sandoval, F.; Mageswaran, M.; Mailand, K.; Majorana, E.; Maksimovic, I.; Malvezzi, V.; Man, N.; Manca, G.; Mandel, I.; Mandic, V.; Mangano, V.; Mantovani, M.; Marchesoni, F.; Marion, F.; Márka, S.; Márka, Z.; Markosyan, A.; Maros, E.; Marque, J.; Martelli, F.; Martin, I.; Martin, R.; Martinelli, L.; Martynov, D.; Marx, J.; Mason, K.; Masserot, A.; Massinger, T.; Matichard, F.; Matone, L.; Matzner, R.; Mavalvala, N.; May, G.; Mazumder, N.; Mazzolo, G.; McCarthy, R.; McClelland, D.; McGuire, S.; McIntyre, G.; McIver, J.; Meacher, D.; Meadors, G.; Mehmet, M.; Meidam, J.; Meier, T.; Melatos, A.; Mendell, G.; Mercer, R.; Meshkov, S.; Messenger, C.; Meyer, M.; Miao, H.; Michel, C.; Mikhailov, E.; Milano, L.; Miller, J.; Minenkov, Y.; Mingarelli, C.; Mitra, S.; Mitrofanov, V.; Mitselmakher, G.; Mittleman, R.; Moe, B.; Mohan, M.; Mohapatra, S.; Mokler, F.; Moraru, D.; Moreno, G.; Morgado, N.; Mori, T.; Morriss, S.; Mossavi, K.; Mours, B.; Mow-Lowry, C.; Mueller, C.; Mueller, G.; Mukherjee, S.; Mullavey, A.; Munch, J.; Murphy, D.; Murray, P.; Mytidis, A.; Nagy, M.; Nanda Kumar, D.; Nardecchia, I.; Nash, T.; Naticchioni, L.; Nayak, R.; Necula, V.; Nelemans, G.; Neri, I.; Neri, M.; Newton, G.; Nguyen, T.; Nishida, E.; Nishizawa, A.; Nitz, A.; Nocera, F.; Nolting, D.; Normandin, M.; Nuttall, L.; Ochsner, E.; O’Dell, J.; Oelker, E.; Ogin, G.; Oh, J.; Oh, S.; Ohme, F.; Oppermann, P.; O’Reilly, B.; Ortega Larcher, W.; O’Shaughnessy, R.; Osthelder, C.; Ott, C.; Ottaway, D.; Ottens, R.; Ou, J.; Overmier, H.; Owen, B.; Padilla, C.; Pai, A.; Palomba, C.; Pan, Y.; Pankow, C.; Paoletti, F.; Paoletti, R.; Papa, M.; Paris, H.; Pasqualetti, A.; Passaquieti, R.; Passuello, D.; Pedraza, M.; Peiris, P.; Penn, S.; Perreca, A.; Phelps, M.; Pichot, M.; Pickenpack, M.; Piergiovanni, F.; Pierro, V.; Pinard, L.; Pindor, B.; Pinto, I.; Pitkin, M.; Poeld, J.; Poggiani, R.; Poole, V.; Poux, C.; Predoi, V.; Prestegard, T.; Price, L.; Prijatelj, M.; Principe, M.; Privitera, S.; Prodi, G.; Prokhorov, L.; Puncken, O.; Punturo, M.; Puppo, P.; Quetschke, V.; Quintero, E.; Quitzow-James, R.; Raab, F.; Rabeling, D.; Rácz, I.; Radkins, H.; Raffai, P.; Raja, S.; Rajalakshmi, G.; Rakhmanov, M.; Ramet, C.; Rapagnani, P.; Raymond, V.; Re, V.; Reed, C.; Reed, T.; Regimbau, T.; Reid, S.; Reitze, D.; Ricci, F.; Riesen, R.; Riles, K.; Robertson, N.; Robinet, F.; Rocchi, A.; Roddy, S.; Rodriguez, C.; Rodruck, M.; Roever, C.; Rolland, L.; Rollins, J.; Romano, J.; Romano, R.; Romanov, G.; Romie, J.; Rosińska, D.; Rowan, S.; Rüdiger, A.; Ruggi, P.; Ryan, K.; Salemi, F.; Sammut, L.; Sandberg, V.; Sanders, J.; Sannibale, V.; Santiago-Prieto, I.; Saracco, E.; Sassolas, B.; Sathyaprakash, B.; Saulson, P.; Savage, R.; Schilling, R.; Schnabel, R.; Schofield, R.; Schreiber, E.; Schuette, D.; Schulz, B.; Schutz, B.; Schwinberg, P.; Scott, J.; Scott, S.; Seifert, F.; Sellers, D.; Sengupta, A.; Sentenac, D.; Sergeev, A.; Shaddock, D.; Shah, S.; Shahriar, M.; Shaltev, M.; Shapiro, B.; Shawhan, P.; Shoemaker, D.; Sidery, T.; Siellez, K.; Siemens, X.; Sigg, D.; Simakov, D.; Singer, A.; Singer, L.; Sintes, A.; Skelton, G.; Slagmolen, B.; Slutsky, J.; Smith, J.; Smith, M.; Smith, R.; Smith-Lefebvre, N.; Soden, K.; Son, E.; Sorazu, B.; Souradeep, T.; Sperandio, L.; Staley, A.; Steinert, E.; Steinlechner, J.; Steinlechner, S.; Steplewski, S.; Stevens, D.; Stochino, A.; Stone, R.; Strain, K.; Straniero, N.; Strigin, S.; Stroeer, A.; Sturani, R.; Stuver, A.; Summerscales, T.; Susmithan, S.; Sutton, P.; Swinkels, B.; Szeifert, G.; Tacca, M.; Talukder, D.; Tang, L.; Tanner, D.; Tarabrin, S.; Taylor, R.; ter Braack, A.; Thirugnanasambandam, M.; Thomas, M.; Thomas, P.; Thorne, K.; Thorne, K.; Thrane, E.; Tiwari, V.; Tokmakov, K.; Tomlinson, C.; Toncelli, A.; Tonelli, M.; Torre, O.; Torres, C.; Torrie, C.; Travasso, F.; Traylor, G.; Tse, M.; Ugolini, D.; Unnikrishnan, C.; Vahlbruch, H.; Vajente, G.; Vallisneri, M.; van den Brand, J.; Van Den Broeck, C.; van der Putten, S.; van der Sluys, M.; van Heijningen, J.; van Veggel, A.; Vass, S.; Vasúth, M.; Vaulin, R.; Vecchio, A.; Vedovato, G.; Veitch, J.; Veitch, P.; Venkateswara, K.; Verkindt, D.; Verma, S.; Vetrano, F.; Viceré, A.; Vincent-Finley, R.; Vinet, J.-Y.; Vitale, S.; Vlcek, B.; Vo, T.; Vocca, H.; Vorvick, C.; Vousden, W.; Vrinceanu, D.; Vyachanin, S.; Wade, A.; Wade, L.; Wade, M.; Waldman, S.; Walker, M.; Wallace, L.; Wan, Y.; Wang, J.; Wang, M.; Wang, X.; Wanner, A.; Ward, R.; Was, M.; Weaver, B.; Wei, L.-W.; Weinert, M.; Weinstein, A.; Weiss, R.; Welborn, T.; Wen, L.; Wessels, P.; West, M.; Westphal, T.; Wette, K.; Whelan, J.; Whitcomb, S.; White, D.; Whiting, B.; Wibowo, S.; Wiesner, K.; Wilkinson, C.; Williams, L.; Williams, R.; Williams, T.; Willis, J.; Willke, B.; Wimmer, M.; Winkelmann, L.; Winkler, W.; Wipf, C.; Wittel, H.; Woan, G.; Worden, J.; Yablon, J.; Yakushin, I.; Yamamoto, H.; Yancey, C.; Yang, H.; Yeaton-Massey, D.; Yoshida, S.; Yum, H.; Yvert, M.; Zadrożny, A.; Zanolin, M.; Zendri, J.-P.; Zhang, F.; Zhang, L.; Zhao, C.; Zhu, H.; Zhu, X.; Zotov, N.; Zucker, M.; Zweizig, J.

Author(s)

Barnum, Sam; Barsotti, Lisa; Bodiya, Timothy Paul; Donovan, Frederick J.; Essick, Reed Clasey; ... Show more

DownloadAasi-2013-Search for long-lived.pdf (526.4Kb)

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

Long gamma-ray bursts (GRBs) have been linked to extreme core-collapse supernovae from massive stars. Gravitational waves (GW) offer a probe of the physics behind long GRBs. We investigate models of long-lived (∼10–1000 s) GW emission associated with the accretion disk of a collapsed star or with its protoneutron star remnant. Using data from LIGO’s fifth science run, and GRB triggers from the Swift experiment, we perform a search for unmodeled long-lived GW transients. Finding no evidence of GW emission, we place 90% confidence-level upper limits on the GW fluence at Earth from long GRBs for three waveforms inspired by a model of GWs from accretion disk instabilities. These limits range from F < 3.5 ergs cm[superscript −2] to F < 1200 ergs cm[superscript −2], depending on the GRB and on the model, allowing us to probe optimistic scenarios of GW production out to distances as far as ≈ 33 Mpc. Advanced detectors are expected to achieve strain sensitivities 10 × better than initial LIGO, potentially allowing us to probe the engines of the nearest long GRBs.

Date issued

2013-12

URI

http://hdl.handle.net/1721.1/87745

Department

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

Journal

Physical Review D

Publisher

American Physical Society

Citation

Aasi, J., J. Abadie, B. Abbott, R. Abbott, T. Abbott, M. Abernathy, T. Accadia, et al. “Search for Long-Lived Gravitational-Wave Transients Coincident with Long Gamma-Ray Bursts.” Phys. Rev. D 88, no. 12 (December 2013). © 2013 American Physical Society

Version: Final published version

ISSN

1550-7998

1550-2368

Collections

MIT Open Access Articles

DSpace@MIT