Upper limits on the stochastic gravitational-wave background from advanced LIGO's first observing run

Abbott, B. P. et al. (2017) Upper limits on the stochastic gravitational-wave background from advanced LIGO's first observing run. Physical Review Letters, 118(12), 121101. (doi:10.1103/PhysRevLett.118.121101) (PMID:28388180)

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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.

Item Type:Articles
Status:Published
Refereed:Yes
Glasgow Author(s) Enlighten ID:Grant, Mr Alastair and Spencer, Mr Andrew and Pascucci, Daniela and Messenger, Dr Christopher and Masso Reid, Ms Mariela and Bell, Dr Angus and Williams, Mr Daniel and Toland, Mr Karl and Hammond, Professor Giles and Hild, Professor Stefan and Barr, Dr Bryan and Sorazu Lucio, Dr Borja and Leavey, Mr Sean and Steinlechner, Dr Jessica and Veitch, Dr John and Tornasi, Mr Zeno and Phelps, Ms Margot and Heng, Professor Ik Siong and Wright, Ms Jennifer and van Veggel, Dr Anna-Maria and Houston, Mr Ewan and Newton, Dr Gavin and Graef, Dr Christian and Zhang, Mr Teng and Pearlstone, Mr Brynley and Hendry, Professor Martin and Douglas, Miss Rebecca and Scott, Dr Jamie and Danilishin, Dr Shtefan and Rowan, Professor Sheila and Martin, Dr Iain and Robertson, Professor Norna and Chan, Mr Man Leong and Robie, Mr Raymond and Cumming, Dr Alan and Hennig, Mr Jan-Simon and Cunningham, Dr William and Barclay, Miss Sheena and Powell, Miss Jade and Woan, Professor Graham and Steinlechner, Dr Sebastian and Mangano, Miss Valentina and Hough, Professor James and Lee, Kyung Ha and Huttner, Dr Sabina and Strain, Professor Kenneth and Jones, Mr Russell and Haughian, Dr Karen and Pitkin, Dr Matthew and Murray, Dr Peter and Fletcher, Mr Mark
Authors: 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. 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Journal Name:Physical Review Letters
Publisher:American Physical Society
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ISSN (Online):1079-7114
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