The MBTA pipeline for detecting compact binary coalescences in the third LIGO-Virgo observing run

被引:114
作者
Aubin, F. [1 ]
Brighenti, F. [2 ]
Chierici, R. [3 ]
Estevez, D. [4 ]
Greco, G. [2 ]
Guidi, G. M. [2 ]
Juste, V [4 ]
Marion, F. [1 ]
Mours, B. [4 ]
Nitoglia, E. [3 ]
Sauter, O. [1 ,5 ]
Sordini, V [3 ]
机构
[1] Univ Savoie Mt Blanc, Univ Grenoble Alpes, Lab Annecy Phys Particules LAPP, CNRS IN2P3, F-74941 Annecy, France
[2] Univ Urbino Carlo Bo, I-61029 Urbino, Italy
[3] Univ Claude Bernard, Univ Lyon, UMR 5822, Inst Phys Infinis Lyon IP2I 2,CNRS, F-69622 Villeurbanne, France
[4] Univ Strasbourg, CNRS, IPHC UMR 7178, F-67000 Strasbourg, France
[5] Univ Florida, Mech & Aerosp Engn, POB 116250, Gainesville, FL 32611 USA
基金
美国国家科学基金会; 澳大利亚研究理事会; 英国科学技术设施理事会;
关键词
gravitational waves; astrophysics; data analysis techniques; general relativity; cosmology;
D O I
10.1088/1361-6382/abe913
中图分类号
P1 [天文学];
学科分类号
0704 ;
摘要
We describe the multi-band template analysis (MBTA) search for gravitational waves signals from coalescences of compact objects in the LIGO-Virgo data, at the time of the third observing run (2019-2020), both for low-latency detections and for offline analysis. Details are given on the architecture and functioning of the pipeline, including transient noise mitigation strategies, parameter space for the searched signals, detection of candidates and evaluation of a false alarm rate associated to them. The performance of the low-latency search is demonstrated based on the LIGO-Virgo third observing run, during which MBTA has contributed to 42 alerts, submitting candidates with a median latency of 36 s. The performance of the offline search is illustrated on a subset of data collected during the second LIGO-Virgo observation run in 2017, and are quantified based on injections of simulated signal events on the same data.
引用
收藏
页数:16
相关论文
共 38 条
[1]   Advanced LIGO [J].
Aasi, J. ;
Abbott, B. P. ;
Abbott, R. ;
Abbott, T. ;
Abernathy, M. R. ;
Ackley, K. ;
Adams, C. ;
Adams, T. ;
Addesso, P. ;
Adhikari, R. X. ;
Adya, V. ;
Affeldt, C. ;
Aggarwal, N. ;
Aguiar, O. D. ;
Ain, A. ;
Ajith, P. ;
Alemic, A. ;
Allen, B. ;
Amariutei, D. ;
Anderson, S. B. ;
Anderson, W. G. ;
Arai, K. ;
Araya, M. C. ;
Arceneaux, C. ;
Areeda, J. S. ;
Ashton, G. ;
Ast, S. ;
Aston, S. M. ;
Aufmuth, P. ;
Aulbert, C. ;
Aylott, B. E. ;
Babak, S. ;
Baker, P. T. ;
Ballmer, S. W. ;
Barayoga, J. C. ;
Barbet, M. ;
Barclay, S. ;
Barish, B. C. ;
Barker, D. ;
Barr, B. ;
Barsotti, L. ;
Bartlett, J. ;
Barton, M. A. ;
Bartos, I. ;
Bassiri, R. ;
Batch, J. C. ;
Baune, C. ;
Behnke, B. ;
Bell, A. S. ;
Bell, C. .
CLASSICAL AND QUANTUM GRAVITY, 2015, 32 (07)
[2]   Characterization of the LIGO detectors during their sixth science run [J].
Aasi, J. ;
Abadie, J. ;
Abbott, B. P. ;
Abbott, R. ;
Abbott, T. ;
Abernathy, M. R. ;
Accadia, T. ;
Acernese, F. ;
Adams, C. ;
Adams, T. ;
Adhikari, R. X. ;
Affeldt, C. ;
Agathos, M. ;
Aggarwal, N. ;
Aguiar, O. D. ;
Ajith, P. ;
Allen, B. ;
Allocca, A. ;
Ceron, E. Amador ;
Amariutei, D. ;
Anderson, R. A. ;
Anderson, S. B. ;
Anderson, W. G. ;
Arai, K. ;
Araya, M. C. ;
Arceneaux, C. ;
Areeda, J. ;
Ast, S. ;
Aston, S. M. ;
Astone, P. ;
Aufmuth, P. ;
Aulbert, C. ;
Austin, L. ;
Aylott, B. E. ;
Babak, S. ;
Baker, P. T. ;
Ballardin, G. ;
Ballmer, S. W. ;
Barayoga, J. C. ;
Barker, D. ;
Barnum, S. H. ;
Barone, F. ;
Barr, B. ;
Barsotti, L. ;
Barsuglia, M. ;
Barton, M. A. ;
Bartos, I. ;
Bassiri, R. ;
Basti, A. ;
Batch, J. .
CLASSICAL AND QUANTUM GRAVITY, 2015, 32 (11)
[3]   First low-latency LIGO plus Virgo search for binary inspirals and their electromagnetic counterparts [J].
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. .
ASTRONOMY & ASTROPHYSICS, 2012, 541
[4]   Search for gravitational waves from binary inspirals in S3 and S4 LIGO data [J].
Abbott, B. ;
Abbott, R. ;
Adhikari, R. ;
Agresti, J. ;
Ajith, P. ;
Allen, B. ;
Amin, R. ;
Anderson, S. B. ;
Anderson, W. G. ;
Arain, M. ;
Araya, M. ;
Armandula, H. ;
Ashley, M. ;
Aston, S. ;
Aufmuth, P. ;
Aulbert, C. ;
Babak, S. ;
Ballmer, S. ;
Bantilan, H. ;
Barish, B. C. ;
Barker, C. ;
Barker, D. ;
Barr, B. ;
Barriga, P. ;
Barton, M. A. ;
Bayer, K. ;
Belczynski, K. ;
Betzwieser, J. ;
Beyersdorf, P. T. ;
Bhawal, B. ;
Bilenko, I. A. ;
Billingsley, G. ;
Biswas, R. ;
Black, E. ;
Blackburn, K. ;
Blackburn, L. ;
Blair, D. ;
Bland, B. ;
Bogenstahl, J. ;
Bogue, L. ;
Bork, R. ;
Boschi, V. ;
Bose, S. ;
Brady, P. R. ;
Braginsky, V. B. ;
Brau, J. E. ;
Brinkmann, M. ;
Brooks, A. ;
Brown, D. A. ;
Bullington, A. .
PHYSICAL REVIEW D, 2008, 77 (06)
[5]   Search of S3 LIGO data for gravitational wave signals from spinning black hole and neutron star binary inspirals [J].
Abbott, B. ;
Abbott, R. ;
Adhikai, R. ;
Agresti, J. ;
Ajith, P. ;
Allen, B. ;
Amin, R. ;
Anderson, S. B. ;
Anderson, W. G. ;
Arain, M. ;
Araya, M. ;
Armandula, H. ;
Ashley, M. ;
Aston, S. ;
Aufmuth, P. ;
Aulbert, C. ;
Babak, S. ;
Ballmer, S. ;
Bantilan, H. ;
Barish, B. C. ;
Barker, C. ;
Barker, D. ;
Barr, B. ;
Barriga, P. ;
Barton, M. A. ;
Bayer, K. ;
Betzwieser, J. ;
Beyersdorf, P. T. ;
Bhawal, B. ;
Bilenko, I. A. ;
Billingsley, G. ;
Biswas, R. ;
Black, E. ;
Blackburn, K. ;
Blackburn, L. ;
Blair, D. ;
Bland, B. ;
Bogenstahl, J. ;
Bogue, L. ;
Bork, R. ;
Boschi, V. ;
Bose, S. ;
Brad, P. R. ;
Braginsky, V. B. ;
Brau, J. E. ;
Brinkmann, M. ;
Brooks, A. ;
Brown, D. A. ;
Bullington, A. ;
Bunkowski, A. .
PHYSICAL REVIEW D, 2008, 78 (04)
[6]   A guide to LIGO-Virgo detector noise and extraction of transient gravitational-wave signals [J].
Abbott, B. P. ;
Abbott, R. ;
Abbott, T. D. ;
Abraham, S. ;
Acernese, F. ;
Ackley, K. ;
Adams, C. ;
Adya, V. B. ;
Affeldt, C. ;
Agathos, M. ;
Agatsuma, K. ;
Aggarwal, N. ;
Aguiar, O. D. ;
Aiello, L. ;
Ain, A. ;
Ajith, P. ;
Alford, T. ;
Allen, G. ;
Allocca, A. ;
Aloy, M. 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. ;
Arene, M. ;
Arnaud, N. ;
Arun, K. G. ;
Ascenzi, S. ;
Ashton, G. ;
Aston, S. M. ;
Astone, P. ;
Aubin, F. ;
Aufmuth, P. ;
AultONeal, K. ;
Austin, C. ;
Avendano, V ;
Avila-Alvarez, A. ;
Babak, S. ;
Bacon, P. ;
Badaracco, F. ;
Bader, M. K. M. ;
Bae, S. ;
Baker, P. T. .
CLASSICAL AND QUANTUM GRAVITY, 2020, 37 (05)
[7]   GWTC-1: A Gravitational-Wave Transient Catalog of Compact Binary Mergers Observed by LIGO and Virgo during the First and Second Observing Runs [J].
Abbott, B. P. ;
Abbott, R. ;
Abbott, T. D. ;
Abraham, S. ;
Acernese, F. ;
Ackley, K. ;
Adams, C. ;
Adhikari, R. X. ;
Adya, V. B. ;
Affeldt, C. ;
Agathos, M. ;
Agatsuma, K. ;
Aggarwal, N. ;
Aguiar, O. D. ;
Aiello, L. ;
Ain, A. ;
Ajith, P. ;
Allen, G. ;
Allocca, A. ;
Aloy, M. 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. ;
Arene, M. ;
Arnaud, N. ;
Arun, K. G. ;
Ascenzi, S. ;
Ashton, G. ;
Aston, S. M. ;
Astone, P. ;
Aubin, F. ;
Aufmuth, P. ;
AultONeal, K. ;
Austin, C. ;
Avendano, V ;
Avila-Alvarez, A. ;
Babak, S. ;
Bacon, P. ;
Badaracco, F. ;
Bader, M. K. M. ;
Bae, S. ;
Baker, P. T. .
PHYSICAL REVIEW X, 2019, 9 (03)
[8]   Low-latency Gravitational-wave Alerts for Multimessenger Astronomy during the Second Advanced LIGO and Virgo Observing Run [J].
Abbott, B. P. ;
Abbott, R. ;
Abbott, T. D. ;
Abraham, S. ;
Acernese, F. ;
Ackley, K. ;
Adams, C. ;
Adhikari, R. X. ;
Adya, V. B. ;
Affeldt, C. ;
Agathos, M. ;
Agatsuma, K. ;
Aggarwal, N. ;
Aguiar, O. D. ;
Aiello, L. ;
Ain, A. ;
Ajith, P. ;
Allen, G. ;
Allocca, A. ;
Aloy, M. 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. ;
Arene, M. ;
Arnaud, N. ;
Ascenzi, S. ;
Ashton, G. ;
Aston, S. M. ;
Astone, P. ;
Aubin, F. ;
Aufmuth, P. ;
AultONeal, K. ;
Austin, C. ;
Avendano, V ;
Avila-Alvarez, A. ;
Babak, S. ;
Bacon, P. ;
Badaracco, F. ;
Bader, M. K. M. ;
Bae, S. ;
Baker, P. T. ;
Baldaccini, F. .
ASTROPHYSICAL JOURNAL, 2019, 875 (02)
[9]   UPPER LIMITS ON THE RATES OF BINARY NEUTRON STAR AND NEUTRON STAR-BLACK HOLE MERGERS FROM ADVANCED LIGO'S FIRST OBSERVING RUN [J].
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. .
ASTROPHYSICAL JOURNAL LETTERS, 2016, 832 (02)
[10]   GW150914: First results from the search for binary black hole coalescence with Advanced LIGO [J].
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. .
PHYSICAL REVIEW D, 2016, 93 (12)