Abstract
We present the results of targeted searches for gravitational-wave transients associated with gamma-ray bursts during the second observing run of Advanced LIGO and Advanced Virgo, which took place from 2016 November to 2017 August. We have analyzed 98 gamma-ray bursts using an unmodeled search method that searches for generic transient gravitational waves and 42 with a modeled search method that targets compact-binary mergers as progenitors of short gamma-ray bursts. Both methods clearly detect the previously reported binary merger signal GW170817, with p-values of <9.38 10-6 (modeled) and 3.1 10-4 (unmodeled). We do not find any significant evidence for gravitational-wave signals associated with the other gamma-ray bursts analyzed, and therefore we report lower bounds on the distance to each of these, assuming various source types and signal morphologies. Using our final modeled search results, short gamma-ray burst observations, and assuming binary neutron star progenitors, we place bounds on the rate of short gamma-ray bursts as a function of redshift for z ≤ 1. We estimate 0.07-1.80 joint detections with Fermi-GBM per year for the 2019-20 LIGO-Virgo observing run and 0.15-3.90 per year when current gravitational-wave detectors are operating at their design sensitivities.
| Original language | English |
|---|---|
| Article number | 75 |
| Journal | Astrophysical Journal |
| Volume | 886 |
| Issue number | 1 |
| DOIs | |
| State | Published - 20 Nov 2019 |
| Externally published | Yes |
Bibliographical note
Publisher Copyright:© 2019. The American Astronomical Society..
Funding
| Funders | Funder number |
|---|---|
| ???publication-publication-funding-organisation-not-added??? | ST/N005422/1, ST/N00003X/1, ST/N005406/2, ST/I006269/1, ST/N000633/1, ST/N000072/1, ST/H002006/1, ST/J00166X/1 |
| National Science Foundation | 1708081, 1921006, 1806824, 1912632, 1806885, 1707835, 1726215, 1806990, 1912648 |
| Science and Technology Facilities Council | ST/K000845/1 |
Fingerprint
Dive into the research topics of 'Search for Gravitational-wave Signals Associated with Gamma-Ray Bursts during the Second Observing Run of Advanced LIGO and Advanced Virgo'. Together they form a unique fingerprint.Cite this
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In: Astrophysical Journal, Vol. 886, No. 1, 75, 20.11.2019.
Research output: Contribution to journal › Article › peer-review
TY - JOUR
T1 - Search for Gravitational-wave Signals Associated with Gamma-Ray Bursts during the Second Observing Run of Advanced LIGO and Advanced Virgo
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AU - Nelson, T. J.N.
AU - Nery, M.
AU - Neunzert, A.
AU - Nevin, L.
AU - Ng, K. Y.
AU - Ng, S.
AU - Nguyen, C.
AU - Nguyen, P.
AU - Nichols, D.
AU - Nichols, S. A.
AU - Nissanke, S.
AU - Nocera, F.
AU - North, C.
AU - Nuttall, L. K.
AU - Obergaulinger, M.
AU - Oberling, J.
AU - O'Brien, B. D.
AU - Oganesyan, G.
AU - Ogin, G. H.
AU - Oh, J. J.
AU - Oh, S. H.
AU - Ohme, F.
AU - Ohta, H.
AU - Okada, M. A.
AU - Oliver, M.
AU - Oppermann, P.
AU - Oram, Richard J.
AU - O'Reilly, B.
AU - Ormiston, R. G.
AU - Ortega, L. F.
AU - O'Shaughnessy, R.
AU - Ossokine, S.
AU - Ottaway, D. J.
AU - Overmier, H.
AU - Owen, B. J.
AU - Pace, A. E.
AU - Pagano, G.
AU - Page, M. A.
AU - Pagliaroli, G.
AU - Pai, A.
AU - Pai, S. A.
AU - Palamos, J. R.
AU - Palashov, O.
AU - Palomba, C.
AU - Pan, H.
AU - Panda, P. K.
AU - Pang, P. T.H.
AU - Pankow, C.
AU - Pannarale, F.
AU - Pant, B. C.
AU - Paoletti, F.
AU - Paoli, A.
AU - Parida, A.
AU - Parker, W.
AU - Pascucci, D.
AU - Pasqualetti, A.
AU - Passaquieti, R.
AU - Passuello, D.
AU - Patil, M.
AU - Patricelli, B.
AU - Payne, E.
AU - Pearlstone, B. L.
AU - Pechsiri, T. C.
AU - Pedersen, A. J.
AU - Pedraza, M.
AU - Pedurand, R.
AU - Pele, A.
AU - Penn, S.
AU - Perego, A.
AU - Perez, C. J.
AU - Périgois, C.
AU - Perreca, A.
AU - Petermann, J.
AU - Pfeiffer, H. P.
AU - Phelps, M.
AU - Phukon, K. S.
AU - Piccinni, O. J.
AU - Pichot, M.
AU - Piergiovanni, F.
AU - Pierro, V.
AU - Pillant, G.
AU - Pinard, L.
AU - Pinto, I. M.
AU - Pirello, M.
AU - Pitkin, M.
AU - Plastino, W.
AU - Poggiani, R.
AU - Pong, D. Y.T.
AU - Ponrathnam, S.
AU - Popolizio, P.
AU - Powell, J.
AU - Prajapati, A. K.
AU - Prasad, J.
AU - Prasai, K.
AU - Prasanna, R.
AU - Pratten, G.
AU - Prestegard, T.
AU - Principe, M.
AU - Prodi, G. A.
AU - Prokhorov, L.
AU - Punturo, M.
AU - Puppo, P.
AU - Pürrer, M.
AU - Qi, H.
AU - Quetschke, V.
AU - Quinonez, P. J.
AU - Raab, F. J.
AU - Raaijmakers, G.
AU - Radkins, H.
AU - Radulesco, N.
AU - Raffai, P.
AU - Raja, S.
AU - Rajan, C.
AU - Rajbhandari, B.
AU - Rakhmanov, M.
AU - Ramirez, K. E.
AU - Ramos-Buades, A.
AU - Rana, Javed
AU - Rao, K.
AU - Rapagnani, P.
AU - Raymond, V.
AU - Razzano, M.
AU - Read, J.
AU - Regimbau, T.
AU - Rei, L.
AU - Reid, S.
AU - Reitze, D. H.
AU - Rettegno, P.
AU - Ricci, F.
AU - Richardson, C. J.
AU - Richardson, J. W.
AU - Ricker, P. M.
AU - Riemenschneider, G.
AU - Riles, K.
AU - Rizzo, M.
AU - Robertson, N. A.
AU - Robinet, F.
AU - Rocchi, A.
AU - Rolland, L.
AU - Rollins, J. G.
AU - Roma, V. J.
AU - Romanelli, M.
AU - Romano, R.
AU - Romel, C. L.
AU - Romie, J. H.
AU - Rose, C. A.
AU - Rose, D.
AU - Rose, K.
AU - Rosińska, D.
AU - Rosofsky, S. G.
AU - Ross, M. P.
AU - Rowan, S.
AU - Rüdiger, A.
AU - Ruggi, P.
AU - Rutins, G.
AU - Ryan, K.
AU - Sachdev, S.
AU - Sadecki, T.
AU - Sakellariadou, M.
AU - Salafia, O. S.
AU - Salconi, L.
AU - Saleem, M.
AU - Samajdar, A.
AU - Sammut, L.
AU - Sanchez, E. J.
AU - Sanchez, L. E.
AU - Sanchis-Gual, N.
AU - Sanders, J. R.
AU - Santiago, K. A.
AU - Santos, E.
AU - Sarin, N.
AU - Sassolas, B.
AU - Sathyaprakash, B. S.
AU - Sauter, O.
AU - Savage, R. L.
AU - Schale, P.
AU - Scheel, M.
AU - Scheuer, J.
AU - Schmidt, P.
AU - Schnabel, R.
AU - Schofield, R. M.S.
AU - Schönbeck, A.
AU - Schreiber, E.
AU - Schulte, B. W.
AU - Schutz, B. F.
AU - Scott, J.
AU - Scott, S. M.
AU - Seidel, E.
AU - Sellers, D.
AU - Sengupta, A. S.
AU - Sennett, N.
AU - Sentenac, D.
AU - Sequino, V.
AU - Sergeev, A.
AU - Setyawati, Y.
AU - Shaddock, D. A.
AU - Shaffer, T.
AU - Shahriar, M. S.
AU - Shaner, M. B.
AU - Sharma, A.
AU - Sharma, P.
AU - Shawhan, P.
AU - Shen, H.
AU - Shink, R.
AU - Shoemaker, D. H.
AU - Shoemaker, D. M.
AU - Shukla, K.
AU - Shyamsundar, S.
AU - Siellez, K.
AU - Sieniawska, M.
AU - Sigg, D.
AU - Singer, L. P.
AU - Singh, D.
AU - Singh, N.
AU - Singhal, A.
AU - Sintes, A. M.
AU - Sitmukhambetov, S.
AU - Skliris, V.
AU - Slagmolen, B. J.J.
AU - Slaven-Blair, T. J.
AU - Smith, J. R.
AU - Smith, R. J.E.
AU - Somala, S.
AU - Son, E. J.
AU - Soni, S.
AU - Sorazu, B.
AU - Sorrentino, F.
AU - Souradeep, T.
AU - Sowell, E.
AU - Spencer, A. P.
AU - Spera, M.
AU - Srivastava, A. K.
AU - Srivastava, V.
AU - Staats, K.
AU - Stachie, C.
AU - Standke, M.
AU - Steer, D. A.
AU - Steinke, M.
AU - Steinlechner, J.
AU - Steinlechner, S.
AU - Steinmeyer, D.
AU - Stevenson, S. P.
AU - Stocks, D.
AU - Stone, R.
AU - Stops, D. J.
AU - Strain, K. A.
AU - Stratta, G.
AU - Strigin, S. E.
AU - Strunk, A.
AU - Sturani, R.
AU - Stuver, A. L.
AU - Sudhir, V.
AU - Summerscales, T. Z.
AU - Sun, L.
AU - Sunil, S.
AU - Sur, A.
AU - Suresh, J.
AU - Sutton, P. J.
AU - Swinkels, B. L.
AU - Szczepańczyk, M. J.
AU - Tacca, M.
AU - Tait, S. C.
AU - Talbot, C.
AU - Tanner, D. B.
AU - Tao, D.
AU - Tápai, M.
AU - Tapia, A.
AU - Tasson, J. D.
AU - Taylor, R.
AU - Tenorio, R.
AU - Terkowski, L.
AU - Thomas, M.
AU - Thomas, P.
AU - Thondapu, S. R.
AU - Thorne, K. A.
AU - Thrane, E.
AU - Tiwari, Shubhanshu
AU - Tiwari, Srishti
AU - Tiwari, V.
AU - Toland, K.
AU - Tonelli, M.
AU - Tornasi, Z.
AU - Torres-Forné, A.
AU - Torrie, C. I.
AU - Töyr, D.
AU - Travasso, F.
AU - Traylor, G.
AU - Tringali, M. C.
AU - Tripathee, A.
AU - Trovato, A.
AU - Trozzo, L.
AU - Tsang, K. W.
AU - Tse, M.
AU - Tso, R.
AU - Tsukada, L.
AU - Tsuna, D.
AU - Tsutsui, T.
AU - Tuyenbayev, D.
AU - Ueno, K.
AU - Ugolini, D.
AU - Unnikrishnan, C. S.
AU - Urban, A. L.
AU - Usman, S. A.
AU - Vahlbruch, H.
AU - Vajente, G.
AU - Valdes, G.
AU - Valentini, M.
AU - Van Bakel, N.
AU - Van Beuzekom, M.
AU - Van Den Brand, J. F.J.
AU - Van Den Broeck, C. V.
AU - Vander-Hyde, D. C.
AU - Van Den Schaaf, L. V.
AU - Vanheijningen, J. V.
AU - Van Veggel, A. A.
AU - Vardaro, M.
AU - Varma, V.
AU - Vass, S.
AU - Vasúth, M.
AU - Vecchio, A.
AU - Vedovato, G.
AU - Veitch, J.
AU - Veitch, P. J.
AU - Venkateswara, K.
AU - Venugopalan, G.
AU - Verkindt, D.
AU - Vetrano, F.
AU - Viceré, A.
AU - Viets, A. D.
AU - Vinciguerra, S.
AU - Vine, D. J.
AU - Vinet, J. Y.
AU - Vitale, S.
AU - Vo, T.
AU - Vocca, H.
AU - Vorvick, C.
AU - Vyatchanin, S. P.
AU - Wade, A. R.
AU - Wade, L. E.
AU - Wade, M.
AU - Walet, R.
AU - Walker, M.
AU - Wallace, L.
AU - Walsh, S.
AU - Wang, H.
AU - Wang, J. Z.
AU - Wang, S.
AU - Wang, W. H.
AU - Wang, Y. F.
AU - Ward, R. L.
AU - Warden, Z. A.
AU - Warner, J.
AU - Was, M.
AU - Watchi, J.
AU - Weaver, B.
AU - Wei, L. W.
AU - Weinert, M.
AU - Weinstein, A. J.
AU - Weiss, R.
AU - Wellmann, F.
AU - Wen, L.
AU - Wessel, E. K.
AU - Weßels, P.
AU - Westhouse, J. W.
AU - Wette, K.
AU - Whelan, J. T.
AU - Whiting, B. F.
AU - Whittle, C.
AU - Wilken, D. M.
AU - Williams, D.
AU - Williamson, A. R.
AU - Willis, J. L.
AU - Willke, B.
AU - Winkler, W.
AU - Wipf, C. C.
AU - Wittel, H.
AU - Woan, G.
AU - Woehler, J.
AU - Wofford, J. K.
AU - Wright, J. L.
AU - Wu, D. S.
AU - Wysocki, D. M.
AU - Xiao, S.
AU - Xu, R.
AU - Yamamoto, H.
AU - Yancey, C. C.
AU - Yang, L.
AU - Yang, Y.
AU - Yang, Z.
AU - Yap, M. J.
AU - Yazback, M.
AU - Yeeles, D. W.
AU - Yu, Hang
AU - Yu, Haocun
AU - Yuen, S. H.R.
AU - Zadrożny, A. K.
AU - Zadrożny, A.
AU - Zanolin, M.
AU - Zelenova, T.
AU - Zendri, J. P.
AU - Zevin, M.
AU - Zhang, J.
AU - Zhang, L.
AU - Zhang, T.
AU - Zhao, C.
AU - Zhao, G.
AU - Zhou, M.
AU - Zhou, Z.
AU - Zhu, X. J.
AU - Zucker, M. E.
AU - Zweizig, J.
AU - Aptekar, R. L.
AU - Boynton, W. V.
AU - Frederiks, D. D.
AU - Golenetskii, S. V.
AU - Golovin, D. V.
AU - Hurley, K.
AU - Kozlova, A. V.
AU - Litvak, M. L.
AU - Mitrofanov, I. G.
AU - Sanin, A. B.
AU - Svinkin, D. S.
AU - Carotenuto, Francesco
AU - Krishnan, Badri
N1 - Publisher Copyright: © 2019. The American Astronomical Society..
PY - 2019/11/20
Y1 - 2019/11/20
N2 - We present the results of targeted searches for gravitational-wave transients associated with gamma-ray bursts during the second observing run of Advanced LIGO and Advanced Virgo, which took place from 2016 November to 2017 August. We have analyzed 98 gamma-ray bursts using an unmodeled search method that searches for generic transient gravitational waves and 42 with a modeled search method that targets compact-binary mergers as progenitors of short gamma-ray bursts. Both methods clearly detect the previously reported binary merger signal GW170817, with p-values of <9.38 10-6 (modeled) and 3.1 10-4 (unmodeled). We do not find any significant evidence for gravitational-wave signals associated with the other gamma-ray bursts analyzed, and therefore we report lower bounds on the distance to each of these, assuming various source types and signal morphologies. Using our final modeled search results, short gamma-ray burst observations, and assuming binary neutron star progenitors, we place bounds on the rate of short gamma-ray bursts as a function of redshift for z ≤ 1. We estimate 0.07-1.80 joint detections with Fermi-GBM per year for the 2019-20 LIGO-Virgo observing run and 0.15-3.90 per year when current gravitational-wave detectors are operating at their design sensitivities.
AB - We present the results of targeted searches for gravitational-wave transients associated with gamma-ray bursts during the second observing run of Advanced LIGO and Advanced Virgo, which took place from 2016 November to 2017 August. We have analyzed 98 gamma-ray bursts using an unmodeled search method that searches for generic transient gravitational waves and 42 with a modeled search method that targets compact-binary mergers as progenitors of short gamma-ray bursts. Both methods clearly detect the previously reported binary merger signal GW170817, with p-values of <9.38 10-6 (modeled) and 3.1 10-4 (unmodeled). We do not find any significant evidence for gravitational-wave signals associated with the other gamma-ray bursts analyzed, and therefore we report lower bounds on the distance to each of these, assuming various source types and signal morphologies. Using our final modeled search results, short gamma-ray burst observations, and assuming binary neutron star progenitors, we place bounds on the rate of short gamma-ray bursts as a function of redshift for z ≤ 1. We estimate 0.07-1.80 joint detections with Fermi-GBM per year for the 2019-20 LIGO-Virgo observing run and 0.15-3.90 per year when current gravitational-wave detectors are operating at their design sensitivities.
UR - https://www.scopus.com/pages/publications/85077459912
U2 - 10.3847/1538-4357/ab4b48
DO - 10.3847/1538-4357/ab4b48
M3 - ???researchoutput.researchoutputtypes.contributiontojournal.article???
AN - SCOPUS:85077459912
SN - 0004-637X
VL - 886
JO - Astrophysical Journal
JF - Astrophysical Journal
IS - 1
M1 - 75
ER -