Search for the isotropic stochastic background using data from Advanced LIGO's second observing run

被引:145
作者
Abbott, B. P. [1 ]
Abbott, R. [1 ]
Abbott, T. D. [2 ]
Abraham, S. [3 ]
Acernese, F. [4 ,5 ]
Ackley, K. [6 ]
Adams, C. [7 ]
Adhikari, R. X. [1 ]
Adya, V. B. [8 ]
Affeldt, C. [9 ,10 ]
Agathos, M. [11 ,12 ]
Agatsuma, K. [13 ]
Aggarwal, N. [14 ]
Aguiar, O. D. [15 ]
Aiello, L. [16 ,17 ]
Ain, A. [3 ,21 ,23 ,44 ]
Ajith, P. [18 ]
Allen, G. [19 ]
Allocca, A. [20 ,21 ]
Aloy, M. A. [22 ]
Altin, P. A. [8 ]
Amato, A. [23 ]
Anand, S. [1 ]
Ananyeva, A. [1 ]
Anderson, S. B. [1 ]
Anderson, W. G. [24 ]
Angelova, S. V. [25 ]
Antier, S. [26 ]
Appert, S. [1 ]
Arai, K. [1 ]
Araya, M. C. [1 ]
Areeda, J. S. [27 ]
Arene, M. [26 ]
Arnaud, N. [28 ,29 ]
Aronson, S. M. [30 ]
Ascenzi, S. [16 ,31 ]
Ashton, G. [6 ]
Aston, S. M. [7 ]
Astone, P. [32 ]
Aubin, F. [33 ]
Aufmuth, P. [10 ]
AultONeal, K. [34 ]
Austin, C. [2 ]
Avendano, V. [35 ]
Avila-Alvarez, A. [27 ]
Babak, S. [26 ]
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Badaracco, F. [16 ,17 ]
Bader, M. K. M. [36 ]
Bae, S. [37 ]
机构
[1] CALTECH, LIGO, Pasadena, CA 91125 USA
[2] Louisiana State Univ, Baton Rouge, LA 70803 USA
[3] Interuniv Ctr Astron & Astrophys, Pune 411007, Maharashtra, India
[4] Univ Salerno, Dipartimento Farm, I-84084 Salerno, Italy
[5] Ist Nazl Fis Nucl, Sez Napoli, Complesso Univ Mt St Angelo, I-80126 Naples, Italy
[6] Monash Univ, Sch Phys & Astron, OzGrav, Clayton, Vic 3800, Australia
[7] LIGO Livingston Observ, Livingston, LA 70754 USA
[8] Australian Natl Univ, OzGrav, Canberra, ACT 0200, Australia
[9] Albert Einstein Inst, Max Planck Inst Gravitat Phys, D-30167 Hannover, Germany
[10] Leibniz Univ Hannover, D-30167 Hannover, Germany
[11] Friedrich Schiller Univ Jena, Inst Theoret Phys, D-07743 Jena, Germany
[12] Univ Cambridge, Cambridge CB2 1TN, England
[13] Univ Birmingham, Birmingham B15 2TT, W Midlands, England
[14] MIT, LIGO, 77 Massachusetts Ave, Cambridge, MA 02139 USA
[15] Inst Nacl Pesquisas Espaciais, BR-12227010 Sao Paulo, Brazil
[16] GSSI, I-67100 Laquila, Italy
[17] Ist Nazl Fis Nucl, Lab Nazl Gran Sasso, I-67100 Assergi, Italy
[18] Tata Inst Fundamental Res, Int Ctr Theoret Sci, Bengaluru 560089, India
[19] Univ Illinois, NCSA, Urbana, IL 61801 USA
[20] Univ Pisa, I-56127 Pisa, Italy
[21] Ist Nazl Fis Nucl, Sez Pisa, I-56127 Pisa, Italy
[22] Univ Valencia, Dept Astron & Astrofis, E-46100 Valencia, Spain
[23] CNRS, IN2P3, LMA, F-69622 Villeurbanne, France
[24] Univ Wisconsin, Milwaukee, WI 53201 USA
[25] Univ Strathclyde, SUPA, Glasgow G1 1XQ, Lanark, Scotland
[26] Univ Paris Diderot, Observ Paris, Sorbonne Paris Cite, APC,CNRS,IN2P3,CEA,Irfu, Paris 13, France
[27] Calif State Univ Fullerton, Fullerton, CA 92831 USA
[28] Univ Paris Saclay, Univ Paris, CNRS, LAL,IN2P3, F-91898 Orsay, France
[29] EGO, I-56021 Pisa, Italy
[30] Univ Florida, Gainesville, FL 32611 USA
[31] Ist Nazl Fis Nucl, Sez Roma Tor Vergata, I-00133 Rome, Italy
[32] Ist Nazl Fis Nucl, Sez Roma, I-00185 Rome, Italy
[33] Univ Grenoble Alpes, Univ Savoie Mt Blanc, LAPP, CNRS,IN2P3, F-74941 Annecy, France
[34] Embry Riddle Aeronaut Univ, Prescott, AZ 86301 USA
[35] Montclair State Univ, Montclair, NJ 07043 USA
[36] Nikhef, Sci Pk 105, NL-1098 XG Amsterdam, Netherlands
[37] Korea Inst Sci & Technol Informat, Daejeon 34141, South Korea
[38] West Virginia Univ, Morgantown, WV 26506 USA
[39] Univ Perugia, I-06123 Perugia, Italy
[40] Ist Nazl Fis Nucl, Sez Perugia, I-06123 Perugia, Italy
[41] Syracuse Univ, Syracuse, NY 13244 USA
[42] Univ Minnesota, Minneapolis, MN 55455 USA
[43] Univ Milano Bicocca, I-20126 Milan, Italy
[44] Ist Nazl Fis Nucl, Sez Milano Bicocca, I-20126 Milan, Italy
[45] Univ Glasgow, SUPA, Glasgow G12 8QQ, Lanark, Scotland
[46] LIGO Hanford Observ, Richland, WA 99352 USA
[47] CALTECH, CaRT, Pasadena, CA 91125 USA
[48] Univ Salerno, Scuola Med Salernitana, Dipartimento Med Chirurg & Odontoiatria, I-84081 Salerno, Italy
[49] RMKI, Wigner RCP, Konkoly Thege Miklos Ut 29-33, H-1121 Budapest, Hungary
[50] Stanford Univ, Stanford, CA 94305 USA
基金
澳大利亚研究理事会; 匈牙利科学研究基金会; 美国国家科学基金会; 新加坡国家研究基金会; 英国工程与自然科学研究理事会; 中国国家自然科学基金; 俄罗斯科学基金会; 瑞士国家科学基金会; 俄罗斯基础研究基金会; 英国科学技术设施理事会;
关键词
GRAVITATIONAL-WAVE OBSERVATIONS; NEUTRON-STAR; UPPER LIMITS; POPULATION; RADIATION; TOOL;
D O I
10.1103/PhysRevD.100.061101
中图分类号
P1 [天文学];
学科分类号
0704 ;
摘要
The stochastic gravitational-wave background is a superposition of sources that are either too weak or too numerous to detect individually. In this study, we present the results from a cross-correlation analysis on data from Advanced LIGO's second observing run (O2), which we combine with the results of the first observing run (O1). We do not find evidence for a stochastic background, so we place upper limits on the normalized energy density in gravitational waves at the 95% credible level of Omega(GW) < 6.0 x 10(-8) for a frequency-independent (flat) background and Omega(GW) < 4.8 x 10(-8) at 25 Hz for a background of compact binary coalescences. The upper limit improves over the O1 result by a factor of 2.8. Additionally, we place upper limits on the energy density in an isotropic background of scalar- and vector-polarized gravitational waves, and we discuss the implication of these results for models of compact binaries and cosmic string backgrounds. Finally, we present a conservative estimate of the correlated broadband noise due to the magnetic Schumann resonances in O2, based on magnetometer measurements at both the LIGO Hanford and LIGO Livingston observatories. We find that correlated noise is well below the O2 sensitivity.
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