All-sky search for long-duration gravitational-wave bursts in the third Advanced LIGO and Advanced Virgo run

Abbott, R. et al. (2021) All-sky search for long-duration gravitational-wave bursts in the third Advanced LIGO and Advanced Virgo run. Physical Review D, 104(10), 102001. (doi: 10.1103/PhysRevD.104.102001)

Abstract

After the detection of gravitational waves from compact binary coalescences, the search for transient gravitational-wave signals with less well-defined waveforms for which matched filtering is not well suited is one of the frontiers for gravitational-wave astronomy. Broadly classified into “short” ≲ 1     s and “long” ≳ 1     s duration signals, these signals are expected from a variety of astrophysical processes, including non-axisymmetric deformations in magnetars or eccentric binary black hole coalescences. In this work, we present a search for long-duration gravitational-wave transients from Advanced LIGO and Advanced Virgo’s third observing run from April 2019 to March 2020. For this search, we use minimal assumptions for the sky location, event time, waveform morphology, and duration of the source. The search covers the range of 2–500 s in duration and a frequency band of 24–2048 Hz. We find no significant triggers within this parameter space; we report sensitivity limits on the signal strength of gravitational waves characterized by the root-sum-square amplitude h rss as a function of waveform morphology. These h rss limits improve upon the results from the second observing run by an average factor of 1.8.

• Item Type: Articles (Other)
• Status: Published
• Refereed: Yes
• Glasgow Author(s) Enlighten ID: Grant, Mr Alastair and Spencer, Dr Andrew and Messenger, Dr Christopher and Masso Reid, Ms Mariela and Williams, Dr Daniel and Toland, Dr Karl and Hayes, Dr Fergus and Hammond, Professor Giles and Barr, Dr Bryan and Cummings, Ms Rebecca and Oelker, Dr Eric and Gabbard, Hunter Arthur and Veitch, Dr John and Linley, Mr Jethro and Kinley-Hanlon, Maya Marie Antoinette and Heng, Professor Ik Siong and Dupej, Peter and Tait, Dr Simon and Briggs, Mr Joseph and Webster, Dr Stephen and Hendry, Professor Martin and Scott, Dr Jamie and Rowan, Professor Sheila and Martin, Dr Iain and Garcia Nunez, Dr Carlos and Robertson, Professor Norna and Mukherjee, Dr Arunava and Cumming, Dr Alan and Cunningham, Dr Liam and Gray, Dr Rachel and Woan, Professor Graham and Datrier, Ms Laurence and Hough, Professor James and Huttner, Dr Sabina and Callaghan, Mr Jack and Bayley, Mr Joseph and Strain, Professor Kenneth and Jones, Mr Russell and Eddolls, Graeme and Williams, Michael and Haughian, Dr Karen and De Lillo, Nicola and McGhee, Graeme and Murray, Dr Peter and Barton, Dr Mark
• Authors: Abbott, R., Abbott, T. D., Acernese, F., Ackley, K., Adams, C., Adhikari, N., Adhikari, R. X., Adya, V. B., Affeldt, C., Agarwal, D., Agathos, M., Agatsuma, K., Aggarwal, N., Aguiar, O. D., Aiello, L., Ain, A., Ajith, P., Akutsu, T., Albanesi, S., Allocca, A., Altin, P. A., Amato, A., Anand, C., Anand, S., Ananyeva, A., Anderson, S. B., Anderson, W. G., Ando, M., Andrade, T., Andres, N., Andrić, T., Angelova, S. V., Ansoldi, S., Antelis, J. M., Antier, S., Appert, S., Arai, K., Arai, K., Arai, Y., Araki, S., Araya, A., Araya, M. C., Areeda, J. S., Arène, M., Aritomi, N., Arnaud, N., Aronson, S. M., Arun, K. G., Asada, H., Asali, Y., Ashton, G., Aso, Y., Assiduo, M., Aston, S. M., Astone, P., Aubin, F., Austin, C., Babak, S., Badaracco, F., Bader, M. K. M., Badger, C., Bae, S., Bae, Y., Baer, A. M., Bagnasco, S., Bai, Y., Baiotti, L., Baird, J., Bajpai, R., Ball, M., Ballardin, G., Ballmer, S. W., Balsamo, A., Baltus, G., Banagiri, S., Bankar, D., Barayoga, J. 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• Subjects: Q Science > QB Astronomy; Q Science > QC Physics
• College/School: College of Science and Engineering > School of Physics and Astronomy; College of Science and Engineering > School of Engineering > Electronics and Nanoscale Engineering
• Research Centre: College of Science and Engineering > School of Physics and Astronomy > Institute for Gravitational Research
• Research Group: Institute for Gravitational Research
• Journal Name: Physical Review D
• Publisher: American Physical Society
• ISSN: 2470-0010
• ISSN (Online): 2470-0029
• Published Online: 11 November 2021
• Copyright Holders: Copyright © 2021 American Physical Society
• First Published: First published in Physical Review D 104(10): 102001
• Publisher Policy: Reproduced in accordance with the publisher copyright policy

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Project Code	Award No	Project Name	Principal Investigator	Funder's Name	Funder Ref	Lead Dept
312546		Investigations in Gravitational Radiation	Sheila Rowan	Science and Technology Facilities Council (STFC)	ST/V005634/1	ENG - Electronics & Nanoscale Engineering