Prospects of detecting the nonlinear gravitational wave memory

被引：30
作者：
Johnson, Aaron D. [1 ]
Kapadia, Shasvath J. [1 ,2 ]
Osborne, Andrew [1 ]
Hixon, Alex [1 ]
Kennefick, Daniel [1 ,3 ]
机构：
[1] Univ Arkansas, Dept Phys, Fayetteville, AR 72701 USA
[2] Univ Wisconsin, Dept Phys, CGCA, POB 413, Milwaukee, WI 53201 USA
[3] Univ Arkansas, Arkansas Ctr Space & Planetary Sci, Fayetteville, AR 72701 USA
来源：
PHYSICAL REVIEW D | 2019年 / 99卷 / 04期
关键词：
BURSTS; BINARY;
D O I：
10.1103/PhysRevD.99.044045
中图分类号：
P1 [天文学];
学科分类号：
0704 ;
摘要：
In GW150914, approximately 3 M-circle dot were radiated away as gravitational waves from the binary black hole system as it merged. The stress energy of the gravitational wave itself causes a nonlinear memory effect in the detectors here on Earth called the "Christodoulou memory." We use an approximation that can be applied to numerical relativity waveforms to give an estimate of the displacement magnitude and the profile of the nonlinear memory. We give a signal-to-noise ratio for a single GW150914-like detection event, and by varying the total mass and distance parameters of the event, we find distances and source masses for which the memory of an optimally oriented GW150914-like event would be detectable in aLIGO and future detectors.
引用
收藏
页数：12
相关论文
共 45 条
  • [1] GW170817: Observation of Gravitational Waves from a Binary Neutron Star Inspiral
    Abbott, B. P.
    Abbott, R.
    Abbott, T. D.
    Acernese, F.
    Ackley, K.
    Adams, C.
    Adams, T.
    Addesso, P.
    Adhikari, R. X.
    Adya, V. B.
    Affeldt, C.
    Afrough, M.
    Agarwal, B.
    Agathos, M.
    Agatsuma, K.
    Aggarwal, N.
    Aguiar, O. D.
    Aiello, L.
    Ain, A.
    Ajith, P.
    Allen, B.
    Allen, G.
    Allocca, A.
    Altin, P. A.
    Amato, A.
    Ananyeva, A.
    Anderson, S. B.
    Anderson, W. G.
    Angelova, S. V.
    Antier, S.
    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.
    Atallah, D. V.
    Aufmuth, P.
    Aulbert, C.
    AultONeal, K.
    Austin, C.
    Avila-Alvarez, A.
    Babak, S.
    Bacon, P.
    Bader, M. K. M.
    [J]. PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2017, 119 (16)
  • [2] Observation of Gravitational Waves from a Binary Black Hole Merger
    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.
    Anderson, S. B.
    Anderson, W. G.
    Arai, K.
    Arain, M. A.
    Araya, M. C.
    Arceneaux, C. C.
    Areeda, J. S.
    Arnaud, N.
    Arun, K. G.
    Ascenzi, S.
    Ashton, G.
    Ast, M.
    Aston, S. M.
    Astone, P.
    Aufmuth, P.
    Aulbert, C.
    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.
    [J]. PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2016, 116 (06)
  • [3] GW170608: Observation of a 19 Solar-mass Binary Black Hole Coalescence
    Abbott, B. P.
    Abbott, R.
    Abbott, T. D.
    Acernese, F.
    Ackley, K.
    Adams, C.
    Adams, T.
    Addesso, P.
    Adhikari, R. X.
    Adya, V. B.
    Affeldt, C.
    Afrough, M.
    Agarwal, B.
    Agathos, M.
    Agatsuma, K.
    Aggarwal, N.
    Aguiar, O. D.
    Aiello, L.
    Ain, A.
    Ajith, P.
    Allen, B.
    Allen, G.
    Allocca, A.
    Altin, P. A.
    Amato, A.
    Ananyeva, A.
    Anderson, S. B.
    Anderson, W. G.
    Angelova, S. V.
    Antier, S.
    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.
    Atallah, D. V.
    Aufmuth, P.
    Aulbert, C.
    AultONeal, K.
    Austin, C.
    Avila-Alvarez, A.
    Babak, S.
    Bacon, P.
    Bader, M. K. M.
    [J]. ASTROPHYSICAL JOURNAL LETTERS, 2017, 851 (02)
  • [4] GW170814: A Three-Detector Observation of Gravitational Waves from a Binary Black Hole Coalescence
    Abbott, B. P.
    Abbott, R.
    Abbott, T. D.
    Acernese, F.
    Ackley, K.
    Adams, C.
    Adams, T.
    Addesso, P.
    Adhikari, R. X.
    Adya, V. B.
    Affeldt, C.
    Afrough, M.
    Agarwal, B.
    Agathos, M.
    Agatsuma, K.
    Aggarwal, N.
    Aguiar, O. D.
    Aiello, L.
    Ain, A.
    Ajith, P.
    Allen, B.
    Allen, G.
    Allocca, A.
    Altin, P. A.
    Amato, A.
    Ananyeva, A.
    Anderson, S. B.
    Anderson, W. G.
    Angelova, S. V.
    Antier, S.
    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.
    Atallah, D. V.
    Aufmuth, P.
    Aulbert, C.
    AultONeal, K.
    Austin, C.
    Avila-Alvarez, A.
    Babak, S.
    Bacon, P.
    Bader, M. K. M.
    [J]. PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2017, 119 (14)
  • [5] Upper Limits on the Stochastic Gravitational-Wave Background from Advanced LIGO's First Observing Run
    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.
    [J]. PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2017, 118 (12)
  • [6] Exploring the sensitivity of next generation gravitational wave detectors
    Abbott, B. P.
    Abbott, R.
    Abbott, T. D.
    Abernathy, M. R.
    Ackley, K.
    Adams, C.
    Addesso, P.
    Adhikari, R. X.
    Adya, V. B.
    Affeldt, C.
    Aggarwal, N.
    Aguiar, O. D.
    Ain, A.
    Ajith, P.
    Allen, B.
    Altin, P. A.
    Anderson, S. B.
    Anderson, W. G.
    Arai, K.
    Araya, M. C.
    Arceneaux, C. C.
    Areeda, J. S.
    Arun, K. G.
    Ashton, G.
    Ast, M.
    Aston, S. M.
    Aufmuth, P.
    Aulbert, C.
    Babak, S.
    Baker, P. T.
    Ballmer, S. W.
    Barayoga, J. C.
    Barclay, S. E.
    Barish, B. C.
    Barker, D.
    Barr, B.
    Barsotti, L.
    Bartlett, J.
    Bartos, I.
    Bassiri, R.
    Batch, J. C.
    Baune, C.
    Bell, A. S.
    Berger, B. K.
    Bergmann, G.
    Berry, C. P. L.
    Betzwieser, J.
    Bhagwat, S.
    Bhandare, R.
    Bilenko, I. A.
    [J]. CLASSICAL AND QUANTUM GRAVITY, 2017, 34 (04)
  • [7] UPPER LIMITS ON THE RATES OF BINARY NEUTRON STAR AND NEUTRON STAR-BLACK HOLE MERGERS FROM ADVANCED LIGO'S FIRST OBSERVING RUN
    Abbott, B. P.
    Abbott, R.
    Abbott, T. D.
    Abernathy, M. R.
    Acernese, E.
    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.
    Anderson, S. B.
    Anderson, W. G.
    Arai, K.
    Araya, M. C.
    Arceneaux, C. C.
    Areeda, J. S.
    Arnaud, N.
    Arun, K. G.
    Ascenzi, S.
    Ashton, G.
    Ast, M.
    Aston, S. M.
    Astone, P.
    Aufmuth, P.
    Aulbert, C.
    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, E.
    Barr, B.
    [J]. ASTROPHYSICAL JOURNAL LETTERS, 2016, 832 (02)
  • [8] Binary Black Hole Mergers in the First Advanced LIGO Observing Run
    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.
    Anderson, S. B.
    Anderson, W. G.
    Arai, K.
    Araya, M. C.
    Arceneaux, C. C.
    Areeda, J. S.
    Arnaud, N.
    Arun, K. G.
    Ascenzi, S.
    Ashton, G.
    Ast, M.
    Aston, S. M.
    Astone, P.
    Aufmuth, P.
    Aulbert, C.
    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.
    [J]. PHYSICAL REVIEW X, 2016, 6 (04):
  • [9] Improved Analysis of GW150914 Using a Fully Spin-Precessing Waveform Model
    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.
    Anderson, S. B.
    Anderson, W. G.
    Arai, K.
    Araya, M. C.
    Arceneaux, C. C.
    Areeda, J. S.
    Arnaud, N.
    Arun, K. G.
    Ascenzi, S.
    Ashton, G.
    Ast, M.
    Aston, S. M.
    Astone, P.
    Aufmuth, P.
    Aulbert, C.
    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.
    [J]. PHYSICAL REVIEW X, 2016, 6 (04):
  • [10] Planck 2013 results. XVI. Cosmological parameters
    Ade, P. A. R.
    Aghanim, N.
    Armitage-Caplan, C.
    Arnaud, M.
    Ashdown, M.
    Atrio-Barandela, F.
    Aumont, J.
    Baccigalupi, C.
    Banday, A. J.
    Barreiro, R. B.
    Bartlett, J. G.
    Battaner, E.
    Benabed, K.
    Benoit, A.
    Benoit-Levy, A.
    Bernard, J. -P.
    Bersanelli, M.
    Bielewicz, P.
    Bobin, J.
    Bock, J. J.
    Bonaldi, A.
    Bond, J. R.
    Borrill, J.
    Bouchet, F. R.
    Bridges, M.
    Bucher, M.
    Burigana, C.
    Butler, R. C.
    Calabrese, E.
    Cappellini, B.
    Cardoso, J. -F.
    Catalano, A.
    Challinor, A.
    Chamballu, A.
    Chary, R. -R.
    Chen, X.
    Chiang, H. C.
    Chiang, L. -Y
    Christensen, P. R.
    Church, S.
    Clements, D. L.
    Colombi, S.
    Colombo, L. P. L.
    Couchot, F.
    Coulais, A.
    Crill, B. P.
    Curto, A.
    Cuttaia, F.
    Danese, L.
    Davies, R. D.
    [J]. ASTRONOMY & ASTROPHYSICS, 2014, 571
12345