Search for gravitational-wave bursts associated with gamma-ray bursts using data from LIGO science run 5 and Virgo science run 1

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, M. A. Arain, M. Araya, H. Armandula, P. Armor, K. G. Arun, Y. Aso, S. AstonP. 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, 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, R. Biswas, M. A. Bizouard, E. Black, J. K. Blackburn, L. Blackburn, D. Blair, B. Bland, C. Boccara, T. P. Bodiya, L. Bogue, F. Bondu, L. Bonelli, R. Bork, V. Boschi, S. Bose, L. Bosi, S. Braccini, C. Bradaschia, P. R. Brady, V. B. Braginsky, J. E. Brau, D. O. Bridges, A. Brillet, M. Brinkmann, V. Brisson, A. F. Brooks, D. A. Brown, A. Brummit, G. Brunet, R. Budzyński, T. Bulik, A. Bullington, H. J. Bulten, A. Buonanno, O. Burmeister, D. Buskulic, 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. Cavagli, F. Cavalier, R. Cavalieri, G. Cella, C. Cepeda, E. Cesarini, T. Chalermsongsak, E. Chalkley, P. Charlton, E. Chassande-Mottin, S. Chatterji, S. Chelkowski, Y. Chen, A. Chincarini, N. Christensen, C. T.Y. Chung, D. Clark, J. Clark, J. H. Clayton, F. Cleva, 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, 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, G. Davies, E. J. Daw, R. Day, R. De Rosa, D. Debra, J. Degallaix, M. Del Prete, V. Dergachev, S. Desai, R. Desalvo, S. Dhurandhar, L. Di Fiore, A. Di Lieto, M. Di Paolo Emilio, A. Di Virgilio, M. Díaz, 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, M. Edwards, A. Effler, P. Ehrens, 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, K. Flasch, S. Foley, C. Forrest, N. Fotopoulos, J. D. Fournier, J. Franc, 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, G. Gemme, E. Genin, A. Gennai, I. Gholami, J. A. Giaime, S. Giampanis, K. D. Giardina, A. Giazotto, K. Goda, E. Goetz, L. M. Goggin, G. Gonzlez, M. L. Gorodetsky, S. Goezetler, S. Goler, R. Gouaty, M. Granata, V. Granata, A. Grant, S. Gras, C. Gray, M. Gray, R. J.S. Greenhalgh, A. M. Gretarsson, C. Greverie, 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, P. Hello, 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, P. Jaranowski, B. Johnson, W. W. Johnson, D. I. Jones, G. Jones, R. Jones, 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, I. Kowalska, D. Kozak, B. Krishnan, A. Królak, R. Kumar, P. Kwee, P. La Penna, P. K. Lam, M. Landry, B. Lantz, A. Lazzarini, H. Lei, M. Lei, N. Leindecker, I. Leonor, N. Leroy, N. Letendre, C. Li, H. Lin, P. E. Lindquist, T. B. Littenberg, N. A. Lockerbie, D. Lodhia, M. Longo, M. Lorenzini, V. Loriette, M. Lormand, G. Losurdo, P. Lu, M. Lubinski, A. Lucianetti, H. Lück, B. MacHenschalk, M. MacInnis, J. M. MacKowski, M. Mageswaran, K. Mailand, E. Majorana, N. Man, I. Mandel, V. Mandic, M. Mantovani, F. Marchesoni, F. Marion, S. Mrka, Z. Mrka, A. Markosyan, J. Markowitz, E. Maros, J. Marque, F. Martelli, I. W. Martin, R. M. Martin, J. N. Marx, K. Mason, A. Masserot, 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. Menéndez, 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, J. Moreau, G. Moreno, N. Morgado, A. Morgia, T. Morioka, K. Mors, S. Mosca, V. Moscatelli, K. Mossavi, B. Mours, C. Mowlowry, G. Mueller, D. Muhammad, S. Mukherjee, H. Mukhopadhyay, A. Mullavey, H. Müller-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, F. Piergiovanni, V. Pierro, M. Pietka, L. Pinard, I. M. Pinto, M. Pitkin, H. J. Pletsch, M. V. Plissi, R. Poggiani, F. Postiglione, M. Prato, M. Principe, R. Prix, G. A. Prodi, L. Prokhorov, O. Puncken, M. Punturo, P. Puppo, V. Quetschke, F. J. Raab, O. Rabaste, 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, H. Rehbein, S. Reid, D. H. Reitze, F. Ricci, R. Riesen, K. Riles, B. Rivera, P. Roberts, N. A. Robertson, F. Robinet, C. Robinson, E. L. Robinson, A. Rocchi, S. Roddy, L. Rolland, J. Rollins, J. D. Romano, R. Romano, J. H. Romie, D. Rosińska, C. Röver, S. Rowan, A. Rüdiger, P. Ruggi, P. Russell, K. Ryan, S. Sakata, F. Salemi, L. Sancho De La Jordana, V. Sandberg, V. Sannibale, L. Santamaría, S. Saraf, P. Sarin, B. Sassolas, 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, 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. 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. Thüring, K. V. Tokmakov, A. Toncelli, M. Tonelli, C. Torres, C. Torrie, E. Tournefier, F. Travasso, G. Traylor, M. Trias, J. Trummer, D. Ugolini, J. Ulmen, K. Urbanek, H. Vahlbruch, G. Vajente, M. Vallisneri, J. F.J. Van Den Brand, C. Van Den Broeck, S. Van Der Putten, M. V. Van Der Sluys, A. A. Van Veggel, S. Vass, R. Vaulin, M. Vavoulidis, A. Vecchio, G. Vedovato, J. Veitch, P. Veitch, C. Veltkamp, D. Verkindt, F. Vetrano, A. Viceré, A. Villar, J. Y. Vinet, H. Vocca, C. Vorvick, S. P. Vyachanin, S. J. Waldman, L. Wallace, R. L. Ward, M. Was, 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, M. Zanolin, J. Zhang, L. Zhang, C. Zhao, N. Zotov, M. E. Zucker, H. Zur Mühlen, And J. Zweizig

Research output: Contribution to journalArticle

59 Citations (Scopus)

Abstract

We present the results of a search for gravitational-wave bursts (GWBs) associated with 137 gamma-ray bursts (GRBs) that were detected by satellite-based gamma-ray experiments during the fifth LIGO science run and first Virgo science run. The data used in this analysis were collected from 2005 November 4 to 2007 October 1, and most of the GRB triggers were from the Swift satellite. The search uses a coherent network analysis method that takes into account the different locations and orientations of the interferometers at the three LIGO-Virgo sites. We find no evidence for GWB signals associated with this sample of GRBs. Using simulated short-duration (<1 s) waveforms, we set upper limits on the amplitude of gravitational waves associated with each GRB. We also place lower bounds on the distance to each GRB under the assumption of a fixed energy emission in gravitational waves, with a median limit of D ∼ 12 Mpc(E iso GW/0.01 M c 2)1/2 for emission at frequencies around 150 Hz, where the LIGO-Virgo detector network has best sensitivity. We present astrophysical interpretations and implications of these results, and prospects for corresponding searches during future LIGO-Virgo runs.

Original languageEnglish
Pages (from-to)1438-1452
Number of pages15
JournalAstrophysical Journal
Volume715
Issue number2
DOIs
Publication statusPublished - Jan 1 2010

    Fingerprint

Keywords

  • Gamma-ray burst: general
  • Gravitational waves

ASJC Scopus subject areas

  • Astronomy and Astrophysics
  • Space and Planetary Science

Cite this

Abbott, B. P., Abbott, R., Acernese, F., Adhikari, R., Ajith, P., Allen, B., Allen, G., Alshourbagy, M., Amin, R. S., Anderson, S. B., Anderson, W. G., Antonucci, F., Aoudia, S., Arain, M. A., Araya, M., Armandula, H., Armor, P., Arun, K. G., Aso, Y., ... Zweizig, A. J. (2010). Search for gravitational-wave bursts associated with gamma-ray bursts using data from LIGO science run 5 and Virgo science run 1. Astrophysical Journal, 715(2), 1438-1452. https://doi.org/10.1088/0004-637X/715/2/1438