Skip to Main content Skip to Navigation
Journal articles

Methods and results of a search for gravitational waves associated with gamma-ray bursts using the GEO600, LIGO, and Virgo detectors

J. Aasi B. P. Abbott R. Abbott T. Abbott M. R. Abernathy F. Acernese K. Ackley C. Adams T. Adams P. Addesso R. X. Adhikari C. Affeldt M. Agathos N. Aggarwal O. D. Aguiar P. Ajith A. Alemic B. Allen A. Allocca D. Amariutei M. Andersen R. A. Anderson S. B. Anderson W. G. Anderson K. Arai M. C. Araya C. Arceneaux J. S. Areeda S. Ast S. M. Aston P. Astone P. Aufmuth H. Augustus C. Aulbert B. E. Aylott S. Babak P. T. Baker G. Ballardin S. W. Ballmer J. C. Barayoga M. Barbet B. C. Barish D. Barker F. Barone B. Barr L. Barsotti M. Barsuglia 1, 2, 3 M. A. Barton I. Bartos R. Bassiri A. Basti J. C. Batch J. Bauchrowitz Th. S. Bauer C. Baune V. Bavigadda B. Behnke M. Bejger M. G. Beker C. Belczynski A. S. Bell C. Bell G. Bergmann D. Bersanetti A. Bertolini J. Betzwieser I. A. Bilenko G. Billingsley J. Birch S. Biscans M. Bitossi C. Biwer M. A. Bizouard 4 E. Black J. K. Blackburn L. Blackburn D. Blair S. Bloemen O. Bock T. P. Bodiya M. Boer 5 G. Bogaert 5 C. Bogan C. Bond François Bondu L. Bonelli R. Bonnand 6 R. Bork M. Born V. Boschi Sukanta Bose L. Bosi C. Bradaschia P. R. Brady V. B. Braginsky M. Branchesi J. E. Brau T. Briant D. O. Bridges A. Brillet 5 M. Brinkmann V. Brisson 4 A. F. Brooks D. A. Brown D. D. Brown F. Brückner S. Buchman A. Buikema T. Bulik H. J. Bulten A. Buonanno R. Burman D. Buskulic 7 Christelle Lesvigne-Buy 2, 3 L. Cadonati G. Cagnoli 6 J. Calderón Bustillo E. Calloni J. B. Camp P. Campsie K. C. Cannon B. Canuel J. Cao C. D. Capano F. Carbognani L. Carbone S. Caride G. Castaldi S. Caudill M. Cavaglià F. Cavalier 4 R. Cavalieri C. Celerier G. Cella C. Cepeda E. Cesarini R. Chakraborty T. Chalermsongsak S. J. Chamberlin S. Chao P. Charlton E. Chassande-Mottin 8, 2, 3 X. Chen Y. Chen A. Chincarini A. Chiummo H. S. Cho M. Cho J. H. Chow N. Christensen Q. Chu S. S. Y. Chua S. Chung G. Ciani F. Clara D. E. Clark John A. Clark J. H. Clayton F. Cleva 5 E. Coccia P. -F. Cohadon A. Colla C. Collette M. Colombini L. Cominsky M. Constancio Jr. A. Conte D. Cook T. R. Corbitt N. Cornish A. Corsi C. A. Costa M. W. Coughlin J. -P. Coulon 5 S. Countryman P. Couvares D. M. Coward M. J. Cowart D. C. Coyne R. Coyne K. Craig J. D. E. Creighton R. P. Croce S. G. Crowder A. Cumming L. Cunningham E. Cuoco C. Cutler K. Dahl T. Dal Canton M. Damjanic S. L. Danilishin S. d'Antonio K. Danzmann V. Dattilo H. Daveloza M. Davier 4 G. S. Davies E. J. Daw R. Day T. Dayanga D. Debra G. Debreczeni J. Degallaix 6 S. Deléglise W. del Pozzo T. Denker T. Dent H. Dereli 5 V. Dergachev R. de Rosa R. T. Derosa R. Desalvo S. Dhurandhar M. Díaz J. Dickson L. Di Fiore A. Di Lieto I. Di Palma A. Di Virgilio V. Dolique E. Dominguez F. Donovan K. L. Dooley S. Doravari R. Douglas T. P. Downes M. Drago R. W. P. Drever J. C. Driggers Z. Du M. Ducrot 7 S. Dwyer T. Eberle T. Edo M. Edwards A. Effler H. -B. Eggenstein P. Ehrens J. Eichholz S. S. Eikenberry G. Endrőczi R. Essick T. Etzel M. Evans T. Evans M. Factourovich V. Fafone S. Fairhurst X. Fan Q. Fang S. Farinon B. Farr W. M. Farr M. Favata D. Fazi H. Fehrmann M. M. Fejer D. Feldbaum F. Feroz I. Ferrante E. C. Ferreira F. Ferrini F. Fidecaro L. S. Finn I. Fiori R. P. Fisher R. Flaminio 6 J. -D. Fournier 5 S. Franco 4 S. Frasca F. Frasconi M. Frede Z. Frei A. Freise R. Frey T. T. Fricke P. Fritschel V. V. Frolov P. Fulda M. Fyffe J. R. Gair L. Gammaitoni S. Gaonkar F. Garufi N. Gehrels G. Gemme B. Gendre 5 E. Genin A. Gennai S. Ghosh J. A. Giaime K. D. Giardina A. Giazotto J. Gleason E. Goetz R. Goetz L. Gondan G. González N. Gordon M. L. Gorodetsky S. Gossan S. Gossler R. Gouaty 7 C. Gräf P. B. Graff M. Granata 6 A. Grant S. Gras C. Gray R. J. S. Greenhalgh A. M. Gretarsson P. Groot H. Grote K. Grover S. Grunewald G. M. Guidi C. J. Guido K. Gushwa E. K. Gustafson R. Gustafson J. Ha E. D. Hall W. Hamilton D. Hammer G. Hammond M. Hanke J. Hanks C. Hanna M. D. Hannam J. Hanson J. Harms G. M. Harry I. W. Harry E. D. Harstad M. Hart M. T. Hartman C. -J. Haster K. Haughian A. Heidmann M. Heintze H. Heitmann 5 P. Hello 4 G. Hemming M. Hendry I. S. Heng A. W. Heptonstall M. Heurs M. Hewitson S. Hild D. Hoak K. A. Hodge D. Hofman K. Holt P. Hopkins T. Horrom D. Hoske D. J. Hosken J. Hough E. J. Howell Y. Hu E. Huerta B. Hughey S. Husa S. H. Huttner M. Huynh T. Huynh-Dinh A. Idrisy D. R. Ingram R. Inta G. Islas T. Isogai A. Ivanov B. R. Iyer K. Izumi M. Jacobson H. Jang P. Jaranowski Y. Ji F. Jiménez-Forteza W. W. Johnson D. I. Jones R. Jones R. J. G. Jonker L. Ju K. Haris P. Kalmus V. Kalogera S. Kandhasamy G. Kang J. B. Kanner J. Karlen M. Kasprzack 4 E. Katsavounidis W. Katzman H. Kaufer S. Kaufer T. Kaur K. Kawabe F. Kawazoe F. Kéfélian 5 G. M. Keiser D. Keitel D. B. Kelley W. Kells D. G. Keppel A. Khalaidovski F. Y. Khalili E. A. Khazanov C. Kim K. Kim N. G. Kim N. Kim S. Kim Y. -M. Kim E. J. King P. J. King D. L. Kinzel J. S. Kissel S. Klimenko J. Kline S. Koehlenbeck K. Kokeyama V. Kondrashov S. Koranda W. Z. Korth I. Kowalska D. B. Kozak V. Kringel B. Krishnan A. Królak G. Kuehn A. Kumar D. Nanda Kumar P. Kumar R. Kumar L. Kuo A. Kutynia P. K. Lam M. Landry B. Lantz S. Larson P. D. Lasky C. Lazzaro P. Leaci S. Leavey E. O. Lebigot C. H. Lee H. K. Lee H. M. Lee J. Lee P. J. Lee M. Leonardi J. R. Leong A. Le Roux N. Leroy 4 N. Letendre 7 Y. Levin B. Levine J. Lewis T. G. F. Li K. Libbrecht A. Libson A. C. Lin T. B. Littenberg N. A. Lockerbie V. Lockett D. Lodhia K. Loew J. Logue A. L. Lombardi E. Lopez M. Lorenzini V. Loriette 9 M. Lormand G. Losurdo J. Lough M. J. Lubinski H. Lück A. P. Lundgren Y. Ma E. P. Macdonald T. Macdonald B. Machenschalk M. Macinnis D. M. Macleod F. Maga\na-Sandoval R. Magee M. Mageswaran C. Maglione K. Mailand E. Majorana I. Maksimovic 9 V. Malvezzi N. Man 5 G. M. Manca I. Mandel V. Mandic V. Mangano N. M. Mangini G. Mansell M. Mantovani F. Marchesoni F. Marion 7 S. Márka Z. Márka A. Markosyan E. Maros J. Marque F. Martelli I. W. Martin R. M. Martin L. Martinelli 5 D. Martynov J. N. Marx K. Mason A. Masserot 7 T. J. Massinger F. Matichard L. Matone N. Mavalvala G. May N. Mazumder G. Mazzolo R. Mccarthy D. E. Mcclelland S. C. Mcguire G. Mcintyre J. Mciver K. Mclin D. Meacher 5 G. D. Meadors M. Mehmet J. Meidam M. Meinders A. Melatos G. Mendell R. A. Mercer S. Meshkov C. Messenger M. S. Meyer P. M. Meyers F. Mezzani H. Miao Christine Michel 6 E. E. Mikhailov L. Milano J. Miller Y. Minenkov C. M. F. Mingarelli C. Mishra Subhabrata Mitra V. P. Mitrofanov G. Mitselmakher R. Mittleman B. Moe A. Moggi M. Mohan S. R. P. Mohapatra D. Moraru G. Moreno N. Morgado 6 S. R. Morriss K. Mossavi B. Mours 7 C. M. Mow-Lowry C. L. Mueller G. Mueller S. Mukherjee A. Mullavey J. Munch D. Murphy P. G. Murray A. Mytidis M. F. Nagy I. Nardecchia L. Naticchioni R. K. Nayak V. Necula G. Nelemans I. Neri M. Neri G. Newton T. Nguyen A. B. Nielsen S. Nissanke A. H. Nitz F. Nocera D. Nolting M. E. N. Normandin L. K. Nuttall E. Ochsner J. O'Dell E. Oelker J. J. Oh S. H. Oh F. Ohme S. Omar P. Oppermann R. Oram B. O'Reilly W. Ortega R. O'Shaughnessy C. Osthelder D. J. Ottaway R. S. Ottens H. Overmier B. J. Owen C. Padilla A. Pai O. Palashov C. Palomba H. Pan Y. Pan C. Pankow F. Paoletti M. A. Papa H. Paris A. Pasqualetti R. Passaquieti D. Passuello M. Pedraza A. Pele S. Penn A. Perreca M. Phelps M. Pichot 5 M. Pickenpack F. Piergiovanni V. Pierro L. Pinard 6 I. M. Pinto M. Pitkin J. Poeld R. Poggiani A. Poteomkin J. Powell J. Prasad V. Predoi S. Premachandra T. Prestegard L. R. Price M. Prijatelj S. Privitera G. A. Prodi L. Prokhorov O. Puncken M. Punturo P. Puppo M. Pürrer J. Qin V. Quetschke E. Quintero R. Quitzow-James F. J. Raab D. S. Rabeling I. Rácz H. Radkins P. Raffai S. Raja G. Rajalakshmi M. Rakhmanov C. Ramet K. Ramirez P. Rapagnani V. Raymond M. Razzano V. Re S. Recchia C. M. Reed T. Regimbau 5 S. Reid D. H. Reitze O. Reula E. Rhoades F. Ricci R. Riesen K. Riles N. A. Robertson F. Robinet 4 A. Rocchi S. B. Roddy L. Rolland 7 J. G. Rollins R. Romano G. Romanov J. H. Romie D. Rosińska S. Rowan A. Rüdiger P. Ruggi K. Ryan F. Salemi L. Sammut V. Sandberg J. R. Sanders S. Sankar V. Sannibale I. Santiago-Prieto E. Saracco 6 B. Sassolas 6 B. S. Sathyaprakash P. R. Saulson R. Savage J. Scheuer R. Schilling M. Schilman P. Schmidt R. Schnabel R. M. S. Schofield E. Schreiber D. Schuette B. F. Schutz J. Scott S. M. Scott D. Sellers A. S. Sengupta D. Sentenac V. Sequino A. Sergeev D. A. Shaddock S. Shah M. S. Shahriar M. Shaltev Z. Shao B. Shapiro P. Shawhan D. H. Shoemaker T. L. Sidery K. Siellez 5 X. Siemens D. Sigg D. Simakov A. Singer L. Singer R. Singh A. M. Sintes B. J. J. Slagmolen J. Slutsky J. R. Smith M. R. Smith R. J. E. Smith N. D. Smith-Lefebvre E. J. Son B. Sorazu T. Souradeep A. Staley J. Stebbins M. Steinke J. Steinlechner S. Steinlechner B. C. Stephens S. Steplewski S. Stevenson R. Stone D. Stops K. A. Strain N. Straniero 6 S. Strigin R. Sturani A. L. Stuver T. Z. Summerscales S. Susmithan P. J. Sutton B. Swinkels M. Tacca 2, 3 D. Talukder D. B. Tanner J. Tao S. P. Tarabrin R. Taylor G. Tellez M. P. Thirugnanasambandam M. Thomas P. Thomas K. A. Thorne K. S. Thorne E. Thrane V. Tiwari K. V. Tokmakov C. Tomlinson M. Tonelli C. V. Torres C. I. Torrie F. Travasso G. Traylor M. Tse D. Tshilumba H. Tuennermann D. Ugolini C. S. Unnikrishnan A. L. Urban S. A. Usman H. Vahlbruch G. Vajente G. Valdes M. Vallisneri M. van Beuzekom J. F. J. van Den Brand C. van Den Broeck M. V. van Der Sluys J. van Heijningen A. A. van Veggel S. Vass M. Vasúth R. Vaulin A. Vecchio G. Vedovato J. Veitch P. J. Veitch K. Venkateswara D. Verkindt 7 F. Vetrano A. Viceré R. Vincent-Finley J. -Y. Vinet 5 S. Vitale T. Vo H. Vocca C. Vorvick W. D. Vousden S. P. Vyachanin A. R. Wade L. Wade M. Wade M. Walker L. Wallace S. Walsh M. Wang X. Wang R. L. Ward M. Was 4 B. Weaver L. -W. Wei 5 M. Weinert A. J. Weinstein R. Weiss T. Welborn L. Wen P. Wessels M. West T. Westphal K. Wette J. T. Whelan D. J. White B. F. Whiting K. Wiesner C. Wilkinson K. Williams L. Williams R. Williams T. D. Williams A. R. Williamson J. L. Willis B. Willke M. Wimmer W. Winkler C. C. Wipf A. G. Wiseman H. Wittel G. Woan N. Wolovick J. Worden Y. Wu J. Yablon I. Yakushin W. Yam H. Yamamoto C. C. Yancey H. Yang S. Yoshida M. Yvert 7 A. Zadrożny M. Zanolin J. -P. Zendri Fan Zhang L. Zhang C. Zhao H. Zhu X. J. Zhu M. E. Zucker S. Zuraw J. Zweizig J. Cain N. Fotopoulos C. Gill G. Jones P. Patel S. Rogstad M. Trias 
Abstract : In this paper we report on a search for short-duration gravitational wave bursts in the frequency range 64 Hz-1792 Hz associated with gamma-ray bursts (GRBs), using data from GEO600 and one of the LIGO or Virgo detectors. We introduce the method of a linear search grid to analyse GRB events with large sky localisation uncertainties such as the localisations provided by the Fermi Gamma-ray Burst Monitor (GBM). Coherent searches for gravitational waves (GWs) can be computationally intensive when the GRB sky position is not well-localised, due to the corrections required for the difference in arrival time between detectors. Using a linear search grid we are able to reduce the computational cost of the analysis by a factor of O(10) for GBM events. Furthermore, we demonstrate that our analysis pipeline can improve upon the sky localisation of GRBs detected by the GBM, if a high-frequency GW signal is observed in coincidence. We use the linear search grid method in a search for GWs associated with 129 GRBs observed satellite-based gamma-ray experiments between 2006 and 2011. The GRBs in our sample had not been previously analysed for GW counterparts. A fraction of our GRB events are analysed using data from GEO600 while the detector was using squeezed-light states to improve its sensitivity; this is the first search for GWs using data from a squeezed-light interferometric observatory. We find no evidence for GW signals, either with any individual GRB in this sample or with the population as a whole. For each GRB we place lower bounds on the distance to the progenitor, assuming a fixed GW emission energy of $10^{-2} M_{\odot}c^{2}$, with a median exclusion distance of 0.8 Mpc for emission at 500 Hz and 0.3 Mpc at 1 kHz. The reduced computational cost associated with a linear search grid will enable rapid searches for GWs associated with Fermi GBM events in the Advanced detector era.
Complete list of metadata

http://hal.in2p3.fr/in2p3-00990297
Contributor : Sabine Starita Connect in order to contact the contributor
Submitted on : Tuesday, May 13, 2014 - 2:16:55 PM
Last modification on : Thursday, August 4, 2022 - 4:55:46 PM

Links full text

Identifiers

Citation

J. Aasi, B. P. Abbott, R. Abbott, T. Abbott, M. R. Abernathy, et al.. Methods and results of a search for gravitational waves associated with gamma-ray bursts using the GEO600, LIGO, and Virgo detectors. Physical Review D, American Physical Society, 2014, 89 (12), pp.122004. ⟨10.1103/PhysRevD.89.122004⟩. ⟨in2p3-00990297⟩

Share

Metrics

Record views

510