An upper limit on the stochastic gravitational-wave background of cosmological origin

B.P. Abbott R. Abbott F. Acernese R. Adhikari P. Ajith B. Allen G. Allen M. Alshourbagy R. S. Amin S. B. Anderson W. G. Anderson F. Antonucci S. Aoudia 1 M. A. Arain M. Araya H. Armandula P. Armor K. G. Arun 2 Y. Aso S. Aston P. Astone P. Aufmuth C. Aulbert S. Babak P. Baker G. Ballardin S. Ballmer C. Barker D. Barker F. Barone B. Barr P. Barriga L. Barsotti M. Barsuglia 3 M. A. Barton I. Bartos R. Bassiri M. Bastarrika Th. S. Bauer B. Behnke M. Beker M. Benacquista J. Betzwieser P. T. Beyersdorf S. Bigotta I. A. Bilenko G. Billingsley S. Birindelli 1 R. Biswas M. A. Bizouard 2 E. Black J. K. Blackburn L. Blackburn D. Blair B. Bland C. Boccara 4 T. P. Bodiya L. Bogue F. Bondu 1 L. Bonelli R. Bork V. Boschi S. Bose L. Bosi S. Braccini C. Bradaschia P. R. Brady V. B. Braginsky Den Brand J. F. J. Van J. E. Brau D. O. Bridges A. Brillet 1 M. Brinkmann V. Brisson 2 Den Broeck C. Van A. F. Brooks D. A. Brown A. Brummit G. Brunet A. Bullington H. J. Bulten A. Buonanno O. Burmeister D. Buskulic 5 R. L. Byer L. Cadonati G. Cagnoli E. Calloni J. B. Camp E. Campagna J. Cannizzo K. C. Cannon B. Canuel J. Cao F. Carbognani L. Cardenas S. Caride G. Castaldi S. Caudill M. Cavaglia F. Cavalier 2 R. Cavalieri G. Cella C. Cepeda E. Cesarini T. Chalermsongsak E. Chalkley P. Charlton E. Chassande-Mottin 6 S. Chatterji S. Chelkowski Y. Chen N. Christensen C. T. Y. Chung D. Clark J. Clark J. H. Clayton F. Cleva 1 E. Coccia T. Cokelaer C. N. Colacino J. Colas A. Colla M. Colombini R. Conte D. Cook T. R. C. Corbitt C. Corda N. Cornish A. Corsi J.-P. Coulon 1 D. Coward D. C. Coyne J. D. E. Creighton T. D. Creighton A. M. Cruise R. M. Culter A. Cumming L. Cunningham E. Cuoco S. L. Danilishin S. D'Antonio K. Danzmann A. Dari V. Dattilo B. Daudert M. Davier 2 G. Davies E. J. Daw R. Day Rosa R. De D. Debra J. Degallaix Prete M. Del V. Dergachev S. Desai R. DeSalvo S. Dhurandhar Fiore L. Di Lieto A. Di Paolo Emilio M. [p] Di Virgilio A. Di M. Diaz A. Dietz F. Donovan K. L. Dooley E. E. Doomes M. Drago R. W. P. Drever J. Dueck I. Duke J.-C. Dumas J. G. Dwyer C. Echols M. Edgar A. Effler P. Ehrens G. Ely E. Espinoza T. Etzel M. Evans T. Evans V. Fafone S. Fairhurst Y. Faltas Y. Fan D. Fazi H. Fehrmann I. Ferrante F. Fidecaro L. S. Finn I. Fiori R. Flaminio 7 K. Flasch S. Foley C. Forrest N. Fotopoulos J.-D. Fournier 1 J. Franc 7 A. Franzen S. Frasca F. Frasconi M. Frede M. Frei Z. Frei A. Freise R. Frey T. Fricke P. Fritschel V. V. Frolov M. Fyffe V. Galdi L. Gammaitoni J. A. Garofoli F. Garufi E. Genin A. Gennai I. Gholami J. A. Giaime S. Giampanis K. D. Giardina A. Giazotto K. Goda E. Goetz L. M. Goggin G. Gonzalez M. L. Gorodetsky S. Goler R. Gouaty M. Granata 8 V. Granata 5 A. Grant S. Gras C. Gray M. Gray R. J. S. Greenhalgh A. M. Gretarsson C. Greverie 1 F. Grimaldi R. Grosso H. Grote S. Grunewald M. Guenther G. Guidi E. K. Gustafson R. Gustafson B. Hage J. M. Hallam D. Hammer G. D. Hammond C. Hanna J. Hanson J. Harms G. M. Harry I. W. Harry E. D. Harstad K. Haughian K. Hayama J. Heefner H. Heitmann 1 P. Hello 2 I. S. Heng A. Heptonstall M. Hewitson S. Hild E. Hirose D. Hoak K. A. Hodge K. Holt D. J. Hosken J. Hough D. Hoyland D. Huet B. Hughey S. H. Huttner D. R. Ingram T. Isogai M. Ito A. Ivanov B. Johnson W. W. Johnson D. I. Jones G. Jones R. Jones De La Jordana L. Sancho L. Ju P. Kalmus V. Kalogera S. Kandhasamy J. Kanner D. Kasprzyk E. Katsavounidis K. Kawabe S. Kawamura F. Kawazoe W. Kells D. G. Keppel A. Khalaidovski F. Y. Khalili R. Khan E. Khazanov P. King J. S. Kissel S. Klimenko K. Kokeyama V. Kondrashov R. Kopparapu S. Koranda D. Kozak B. Krishnan R. Kumar P. Kwee Penna P. La P. K. Lam M. Landry B. Lantz M. Laval 1 A. Lazzarini H. Lei M. Lei N. Leindecker I. Leonor N. Leroy 2 N. Letendre 5 C. Li H. Lin P. E. Lindquist T. B. Littenberg N. A. Lockerbie D. Lodhia M. Longo M. Lorenzini V. Loriette 4 M. Lormand G. Losurdo P. Lu M. Lubinski A. Lucianetti H. Luck B. Machenschalk M. Macinnis J.-M. Mackowski 7 M. Mageswaran K. Mailand E. Majorana N. Man 1 I. Mandel V. Mandic M. Mantovani F. Marchesoni F. Marion 5 S. Marka Z. Marka A. Markosyan J. Markowitz E. Maros J. Marque F. Martelli I. W. Martin R. M. Martin J. N. Marx K. Mason A. Masserot 5 F. Matichard L. Matone R. A. Matzner N. Mavalvala R. McCarthy D. E. Mcclelland S. C. Mcguire M. Mchugh G. Mcintyre D. J. A. Mckechan K. Mckenzie M. Mehmet A. Melatos A. C. Melissinos G. Mendell D. F. Menendez F. Menzinger R. A. Mercer S. Meshkov C. Messenger M. S. Meyer C. Michel L. Milano J. Miller J. Minelli Y. Minenkov Y. Mino V. P. Mitrofanov G. Mitselmakher R. Mittleman O. Miyakawa B. Moe M. Mohan S. D. Mohanty S. R. P. Mohapatra Julien Moreau 9 G. Moreno N. Morgado 7 A. Morgia T. Morioka K. Mors S. Mosca K. Mossavi B. Mours 5 C. Mowlowry G. Mueller D. Muhammad Muhlen H. Zur S. Mukherjee H. Mukhopadhyay A. Mullavey H. Muller-Ebhardt J. Munch P. G. Murray E. Myers J. Myers T. Nash J. Nelson I. Neri G. Newton A. Nishizawa F. Nocera K. Numata E. Ochsner J. O'Dell G. H. Ogin B. O'Reilly R. O'Shaughnessy D. J. Ottaway R. S. Ottens H. Overmier B. J. Owen G. Pagliaroli C. Palomba Y. Pan C. Pankow F. Paoletti M. A. Papa V. Parameshwaraiah S. Pardi A. Pasqualetti R. Passaquieti D. Passuello P. Patel M. Pedraza S. Penn A. Perreca G. Persichetti M. Pichot 1 F. Piergiovanni V. Pierro L. Pinard 7 I. M. Pinto M. Pitkin H. J. Pletsch M. V. Plissi R. Poggiani F. Postiglione M. Principe R. Prix G. A. Prodi L. Prokhorov O. Punken M. Punturo P. Puppo Der Putten S. Van V. Quetschke F. J. Raab O. Rabaste 8 D. S. Rabeling H. Radkins P. Raffai Z. Raics N. Rainer M. Rakhmanov P. Rapagnani V. Raymond V. Re C. M. Reed T. Reed T. Regimbau 1 H. Rehbein S. Reid D. H. Reitze F. Ricci R. Riesen K. Riles B. Rivera P. Roberts N. A. Robertson F. Robinet 2 C. Robinson E. L. Robinson A. Rocchi S. Roddy L. Rolland 5 J. Rollins J. D. Romano R. Romano J. H. Romie C. Rover S. Rowan A. Rudiger P. Ruggi P. Russell K. Ryan S. Sakata F. Salemi V. Sandberg V. Sannibale L. Santamaria S. Saraf P. Sarin B. Sassolas 7 B. S. Sathyaprakash S. Sato M. Satterthwaite P. R. Saulson R. Savage P. Savov M. Scanlan R. Schilling R. Schnabel R. Schofield B. Schulz B. F. Schutz P. Schwinberg J. Scott S. M. Scott A. C. Searle B. Sears F. Seifert D. Sellers A. S. Sengupta D. Sentenac A. Sergeev B. Shapiro P. Shawhan D. H. Shoemaker A. Sibley X. Siemens D. Sigg S. Sinha A. M. Sintes B. J. J. Slagmolen J. Slutsky Der Sluys M. V. Van J. R. Smith M. R. Smith N. D. Smith K. Somiya B. Sorazu A. Stein L. C. Stein S. Steplewski A. Stochino R. Stone K. A. Strain S. Strigin A. Stroeer R. Sturani A. L. Stuver T. Z. Summerscales K.-X. Sun M. Sung P. J. Sutton B. L. Swinkels G. P. Szokoly D. Talukder L. Tang D. B. Tanner S. P. Tarabrin J. R. Taylor R. Taylor R. Terenzi J. Thacker K. A. Thorne K. S. Thorne A. Thuring K. V. Tokmakov A. Toncelli M. Tonelli C. Torres C. Torrie E. Tournefier 5 F. Travasso G. Traylor M. Trias J. Trummer 5 D. Ugolini J. Ulmen K. Urbanek H. Vahlbruch G. Vajente M. Vallisneri S. Vass R. Vaulin M. Vavoulidis 2 A. Vecchio G. Vedovato Veggel A. A. Van J. Veitch P. Veitch C. Veltkamp D. Verkindt 5 F. Vetrano A. Vicere A. Villar J.-Y. Vinet 1 H. Vocca C. Vorvick S. P. Vyachanin S. J. Waldman L. Wallace H. Ward R. L. Ward M. Was 2 A. Weidner M. Weinert A. J. Weinstein R. Weiss L. Wen S. Wen K. Wette J. T. Whelan S. E. Whitcomb B. F. Whiting C. Wilkinson P. A. Willems H. R. Williams L. Williams B. Willke I. Wilmut L. Winkelmann W. Winkler C. C. Wipf A. G. Wiseman G. Woan R. Wooley J. Worden W. Wu I. Yakushin H. Yamamoto Z. Yan S. Yoshida M. Yvert 5 M. Zanolin J. Zhang L. Zhang C. Zhao N. Zotov M. E. Zucker J. Zweizig
Abstract : A stochastic background of gravitational waves is expected to arise from a superposition of a large number of unresolved gravitational-wave sources of astrophysical and cosmological origin. It should carry unique signatures from the earliest epochs in the evolution of the Universe, inaccessible to standard astrophysical observations. Direct measurements of the amplitude of this background are therefore of fundamental importance for understanding the evolution of the Universe when it was younger than one minute. Here we report limits on the amplitude of the stochastic gravitational-wave background using the data from a two-year science run of the Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory (LIGO). Our result constrains the energy density of the stochastic gravitational-wave background normalized by the critical energy density of the Universe, in the frequency band around 100 Hz, to be <6.9 times 10-6 at 95% confidence. The data rule out models of early Universe evolution with relatively large equation-of-state parameter, as well as cosmic (super)string models with relatively small string tension that are favoured in some string theory models. This search for the stochastic background improves on the indirect limits from Big Bang nucleosynthesis and cosmic microwave background at 100 Hz.
docType_s :
Journal articles
Nature, Nature Publishing Group, 2009, 460, 7258, pp.990-994. <10.1038/nature08278>


http://hal.in2p3.fr/in2p3-00414345
Contributor : Berger Nicole <>
Submitted on : Tuesday, September 8, 2009 - 5:00:15 PM
Last modification on : Tuesday, September 8, 2009 - 5:00:15 PM

Identifiers

Collections

Citation

B.P. Abbott, R. Abbott, F. Acernese, R. Adhikari, P. Ajith, et al.. An upper limit on the stochastic gravitational-wave background of cosmological origin. Nature, Nature Publishing Group, 2009, 460, 7258, pp.990-994. <10.1038/nature08278>. <in2p3-00414345>

Export

Share

Metrics