How gravitational-wave observations can shape the gamma-ray burst paradigm

被引：86
作者：
Bartos, I. [1 ,2 ]
Brady, P. [3 ]
Marka, S. [1 ,2 ]
机构：
[1] Columbia Univ, Dept Phys, New York, NY 10027 USA
[2] Columbia Univ, Columbia Astrophys Lab, New York, NY 10027 USA
[3] Univ Wisconsin, Ctr Gravitat & Cosmol, Milwaukee, WI 53211 USA
来源：
CLASSICAL AND QUANTUM GRAVITY | 2013年 / 30卷 / 12期
基金：
美国国家科学基金会;
关键词：
HIGH-ENERGY NEUTRINOS; MAGNETIZED NEUTRON-STARS; ACCRETION-INDUCED COLLAPSE; BAR-MODE INSTABILITY; CORE-COLLAPSE; BLACK-HOLE; X-RAY; COMPACT BINARIES; HOST GALAXIES; ELECTROMAGNETIC COUNTERPARTS;
D O I：
10.1088/0264-9381/30/12/123001
中图分类号：
P1 [天文学];
学科分类号：
0704 ;
摘要：
By reaching through shrouding blastwaves, efficiently discovering off-axis events and probing the central engine at work, gravitational wave (GW) observations will soon revolutionize the study of gamma-ray bursts. Already, analyses of GW data targeting gamma-ray bursts have helped constrain the central engines of selected events. Advanced GW detectors with significantly improved sensitivities are under construction. After outlining the GW emission mechanisms from gamma-ray burst progenitors (binary coalescences, stellar core collapses, magnetars and others) that may be detectable with advanced detectors, we review how GWs will improve our understanding of gamma-ray burst central engines, their astrophysical formation channels and the prospects and methods for different search strategies. We place special emphasis on multimessenger searches. To achieve the most scientific benefit, GW, electromagnetic and neutrino observations should be combined to provide greater discriminating power and science reach.
引用
收藏
页数：38
相关论文
共 396 条
  • [1] SEARCH FOR GRAVITATIONAL WAVES ASSOCIATED WITH GAMMA-RAY BURSTS DURING LIGO SCIENCE RUN 6 AND VIRGO SCIENCE RUNS 2 AND 3
    Abadie, J.
    Abbott, B. P.
    Abbott, R.
    Abbott, T. D.
    Abernathy, M.
    Accadia, T.
    Acernese, F.
    Adams, C.
    Adhikari, R. X.
    Affeldt, C.
    Agathos, M.
    Agatsuma, K.
    Ajith, P.
    Allen, B.
    Ceron, E. Amador
    Amariutei, D.
    Anderson, S. B.
    Anderson, W. G.
    Arai, K.
    Arain, M. A.
    Araya, M. C.
    Aston, S. M.
    Astone, P.
    Atkinson, D.
    Aufmuth, P.
    Aulbert, C.
    Aylott, B. E.
    Babak, S.
    Baker, P.
    Ballardin, G.
    Ballmer, S.
    Barayoga, J. C. B.
    Barker, D.
    Barone, F.
    Barr, B.
    Barsotti, L.
    Barsuglia, M.
    Barton, M. A.
    Bartos, I.
    Bassiri, R.
    Bastarrika, M.
    Basti, A.
    Batch, J.
    Bauchrowitz, J.
    Bauer, Th. S.
    Bebronne, M.
    Beck, D.
    Behnke, B.
    Bejger, M.
    Beker, M. G.
    [J]. ASTROPHYSICAL JOURNAL, 2012, 760 (01)
  • [2] IMPLICATIONS FOR THE ORIGIN OF GRB 051103 FROM LIGO OBSERVATIONS
    Abadie, J.
    Abbott, B. P.
    Abbott, T. D.
    Abbott, R.
    Abernathy, M.
    Adams, C.
    Adhikari, R.
    Affeldt, C.
    Ajith, P.
    Allen, B.
    Allen, G. S.
    Ceron, E. Amador
    Amariutei, D.
    Amin, R. S.
    Anderson, S. B.
    Anderson, W. G.
    Arai, K.
    Arain, M. A.
    Araya, M. C.
    Aston, S. M.
    Atkinson, D.
    Aufmuth, P.
    Aulbert, C.
    Aylott, B. E.
    Babak, S.
    Baker, P.
    Ballmer, S.
    Barker, D.
    Barnum, S.
    Barr, B.
    Barriga, P.
    Barsotti, L.
    Barton, M. A.
    Bartos, I.
    Bassiri, R.
    Bastarrika, M.
    Bauchrowitz, J.
    Behnke, B.
    Bell, A. S.
    Belopolski, I.
    Benacquista, M.
    Bertolini, A.
    Betzwieser, J.
    Beveridge, N.
    Beyersdorf, P. T.
    Bilenko, I. A.
    Billingsley, G.
    Birch, J.
    Biswas, R.
    Black, E.
    [J]. ASTROPHYSICAL JOURNAL, 2012, 755 (01)
  • [3] Predictions for the rates of compact binary coalescences observable by ground-based gravitational-wave detectors
    Abadie, J.
    Abbott, B. P.
    Abbott, R.
    Abernathy, M.
    Accadia, T.
    Acerneseac, F.
    Adams, C.
    Adhikari, R.
    Ajith, P.
    Allen, B.
    Allen, G.
    Ceron, E. Amador
    Amin, R. S.
    Anderson, S. B.
    Anderson, W. G.
    Antonuccia, F.
    Aoudiaa, S.
    Arain, M. A.
    Araya, M.
    Aronsson, M.
    Arun, K. G.
    Aso, Y.
    Aston, S.
    Astonea, P.
    Atkinson, D. E.
    Aufmuth, P.
    Aulbert, C.
    Babak, S.
    Baker, P.
    Ballardin, G.
    Ballmer, S.
    Barker, D.
    Barnum, S.
    Baroneac, F.
    Barr, B.
    Barriga, P.
    Barsotti, L.
    Barsuglia, M.
    Barton, M. A.
    Bartos, I.
    Bassiri, R.
    Bastarrika, M.
    Bauchrowitz, J.
    Bauera, Th S.
    Behnke, B.
    Beker, M. G.
    Benacquista, M.
    Bertolini, A.
    Betzwieser, J.
    Beveridge, N.
    [J]. CLASSICAL AND QUANTUM GRAVITY, 2010, 27 (17)
  • [4] First low-latency LIGO plus Virgo search for binary inspirals and their electromagnetic counterparts
    Abadie, J.
    Abbott, B. P.
    Abbott, R.
    Abbott, T. D.
    Abernathy, M.
    Accadia, T.
    Acernese, F.
    Adams, C.
    Adhikari, R.
    Affeldt, C.
    Agathos, M.
    Agatsuma, K.
    Ajith, P.
    Allen, B.
    Ceron, E. Amador
    Amariutei, D.
    Anderson, S. B.
    Anderson, W. G.
    Arai, K.
    Arain, M. A.
    Araya, M. C.
    Aston, S. M.
    Astone, P.
    Atkinson, D.
    Aufmuth, P.
    Aulbert, C.
    Aylott, B. E.
    Babak, S.
    Baker, P.
    Ballardin, G.
    Ballmer, S.
    Barayoga, J. C. B.
    Barker, D.
    Barone, F.
    Barr, B.
    Barsotti, L.
    Barsuglia, M.
    Barton, M. A.
    Bartos, I.
    Bassiri, R.
    Bastarrika, M.
    Basti, A.
    Batch, J.
    Bauchrowitz, J.
    Bauer, Th. S.
    Bebronne, M.
    Beck, D.
    Behnke, B.
    Bejger, M.
    Beker, M. G.
    [J]. ASTRONOMY & ASTROPHYSICS, 2012, 541
  • [5] Implementation and testing of the first prompt search for gravitational wave transients with electromagnetic counterparts
    Abadie, J.
    Abbott, B. P.
    Abbott, R.
    Abbott, T. D.
    Abernathy, M.
    Accadia, T.
    Acernese, F.
    Adams, C.
    Adhikari, R.
    Affeldt, C.
    Agathos, M.
    Ajith, P.
    Allen, B.
    Allen, G. S.
    Ceron, E. Amador
    Amariutei, D.
    Amin, R. S.
    Anderson, S. B.
    Anderson, W. G.
    Arai, K.
    Arain, M. A.
    Araya, M. C.
    Aston, S. M.
    Astone, P.
    Atkinson, D.
    Aufmuth, P.
    Aulbert, C.
    Aylott, B. E.
    Babak, S.
    Baker, P.
    Ballardin, G.
    Ballmer, S.
    Barker, D.
    Barone, F.
    Barr, B.
    Barriga, P.
    Barsotti, L.
    Barsuglia, M.
    Barton, M. A.
    Bartos, I.
    Bassiri, R.
    Bastarrika, M.
    Basti, A.
    Batch, J.
    Bauchrowitz, J.
    Bauer, Th. S.
    Bebronne, M.
    Behnke, B.
    Beker, M. G.
    Bell, A. S.
    [J]. ASTRONOMY & ASTROPHYSICS, 2012, 539
  • [6] SEARCH FOR GRAVITATIONAL WAVE BURSTS FROM SIX MAGNETARS
    Abadie, J.
    Abbott, B. P.
    Abbott, R.
    Abernathy, M.
    Accadia, T.
    Acernese, F.
    Adams, C.
    Adhikari, R.
    Affeldt, C.
    Allen, B.
    Allen, G. S.
    Ceron, E. Amador
    Amariutei, D.
    Amin, R. S.
    Anderson, S. B.
    Anderson, W. G.
    Antonucci, F.
    Arai, K.
    Arain, M. A.
    Araya, M. C.
    Aston, S. M.
    Astone, P.
    Atkinson, D.
    Aufmuth, P.
    Aulbert, C.
    Aylott, B. E.
    Babak, S.
    Baker, P.
    Ballardin, G.
    Ballmer, S.
    Barker, D.
    Barnum, S.
    Barone, F.
    Barr, B.
    Barriga, P.
    Barsotti, L.
    Barsuglia, M.
    Barton, M. A.
    Bartos, I.
    Bassiri, R.
    Bastarrika, M.
    Basti, A.
    Bauchrowitz, J.
    Bauer, Th S.
    Behnke, B.
    Beker, M. G.
    Bell, A. S.
    Belletoile, A.
    Belopolski, I.
    Benacquista, M.
    [J]. ASTROPHYSICAL JOURNAL LETTERS, 2011, 734 (02)
  • [7] Search for gravitational waves from binary black hole inspiral, merger, and ringdown
    Abadie, J.
    Abbott, B. P.
    Abbott, R.
    Abernathy, M.
    Accadia, T.
    Acernese, F.
    Adams, C.
    Adhikari, R.
    Ajith, P.
    Allen, B.
    Allen, G. S.
    Ceron, E. Amador
    Amin, R. S.
    Anderson, S. B.
    Anderson, W. G.
    Antonucci, F.
    Arain, M. A.
    Araya, M. C.
    Aronsson, M.
    Aso, Y.
    Aston, S. M.
    Astone, P.
    Atkinson, D.
    Aufmuth, P.
    Aulbert, C.
    Babak, S.
    Baker, P.
    Ballardin, G.
    Ballinger, T.
    Ballmer, S.
    Barker, D.
    Barnum, S.
    Barone, F.
    Barr, B.
    Barriga, P.
    Barsotti, L.
    Barsuglia, M.
    Barton, M. A.
    Bartos, I.
    Bassiri, R.
    Bastarrika, M.
    Bauchrowitz, J.
    Bauer, Th. S.
    Behnke, B.
    Beker, M. G.
    Belletoile, A.
    Benacquista, M.
    Bertolini, A.
    Betzwieser, J.
    Beveridge, N.
    [J]. PHYSICAL REVIEW D, 2011, 83 (12):
  • [8] Search for gravitational waves from compact binary coalescence in LIGO and Virgo data from S5 and VSR1
    Abadie, J.
    Abbott, B. P.
    Abbott, R.
    Abernathy, M.
    Accadia, T.
    Acernese, F.
    Adams, C.
    Adhikari, R.
    Ajith, P.
    Allen, B.
    Allen, G.
    Ceron, E. Amador
    Amin, R. S.
    Anderson, S. B.
    Anderson, W. G.
    Antonucci, F.
    Arain, M. A.
    Araya, M.
    Aronsson, M.
    Arun, K. G.
    Aso, Y.
    Aston, S.
    Astone, P.
    Atkinson, D. E.
    Aufmuth, P.
    Aulbert, C.
    Babak, S.
    Baker, P.
    Ballardin, G.
    Ballinger, T.
    Ballmer, S.
    Barker, D.
    Barnum, S.
    Barone, F.
    Barr, B.
    Barriga, P.
    Barsotti, L.
    Barsuglia, M.
    Barton, M. A.
    Bartos, I.
    Bassiri, R.
    Bastarrika, M.
    Bauchrowitz, J.
    Bauer, Th. S.
    Behnke, B.
    Beker, M. G.
    Belletoile, A.
    Benacquista, M.
    Bertolini, A.
    Betzwieser, J.
    [J]. PHYSICAL REVIEW D, 2010, 82 (10):
  • [9] SEARCH FOR GRAVITATIONAL-WAVE INSPIRAL SIGNALS ASSOCIATED WITH SHORT GAMMA-RAY BURSTS DURING LIGO'S FIFTH AND VIRGO'S FIRST SCIENCE RUN
    Abadie, J.
    Abbott, B. P.
    Abbott, R.
    Accadia, T.
    Acernese, F.
    Adhikari, R.
    Ajith, P.
    Allen, B.
    Allen, G.
    Ceron, E. Amador
    Amin, R. S.
    Anderson, S. B.
    Anderson, W. G.
    Antonucci, F.
    Aoudia, S.
    Arain, M. A.
    Araya, M.
    Arun, K. G.
    Aso, Y.
    Aston, S.
    Astone, P.
    Aufmuth, P.
    Aulbert, C.
    Babak, S.
    Baker, P.
    Ballardin, G.
    Ballmer, S.
    Barker, D.
    Barone, F.
    Barr, B.
    Barriga, P.
    Barsotti, L.
    Barsuglia, M.
    Barton, M. A.
    Bartos, I.
    Bassiri, R.
    Bastarrika, M.
    Bauer, Th. S.
    Behnke, B.
    Beker, M. G.
    Belletoile, A.
    Benacquista, M.
    Betzwieser, J.
    Beyersdorf, P. T.
    Bigotta, S.
    Bilenko, I. A.
    Billingsley, G.
    Birindelli, S.
    Biswas, R.
    Bizouard, M. A.
    [J]. ASTROPHYSICAL JOURNAL, 2010, 715 (02) : 1453 - 1461
  • [10] An absence of neutrinos associated with cosmic-ray acceleration in γ-ray bursts
    Abbasi, R.
    Abdou, Y.
    Abu-Zayyad, T.
    Ackermann, M.
    Adams, J.
    Aguilar, J. A.
    Ahlers, M.
    Altmann, D.
    Andeen, K.
    Auffenberg, J.
    Bai, X.
    Baker, M.
    Barwick, S. W.
    Bay, R.
    Alba, J. L. Bazo
    Beattie, K.
    Beatty, J. J.
    Bechet, S.
    Becker, J. K.
    Becker, K. -H.
    Bell, M.
    Benabderrahmane, M. L.
    BenZvi, S.
    Berdermann, J.
    Berghaus, P.
    Berley, D.
    Bernardini, E.
    Bertrand, D.
    Besson, D. Z.
    Bindig, D.
    Bissok, M.
    Blaufuss, E.
    Blumenthal, J.
    Boersma, D. J.
    Bohm, C.
    Bose, D.
    Boeser, S.
    Botner, O.
    Brayeur, L.
    Brown, A. M.
    Buitink, S.
    Caballero-Mora, K. S.
    Carson, M.
    Casier, M.
    Chirkin, D.
    Christy, B.
    Clevermann, F.
    Cohen, S.
    Colnard, C.
    Cowen, D. F.
    [J]. NATURE, 2012, 484 (7394) : 351 - 354
12345678910