Search for gravitational waves from compact binary coalescence in LIGO and Virgo data from S5 and VSR1

authored by

J. Abadie, B. P. Abbott, R. Abbott, M. Abernathy, T. Accadia, F. Acernese, C. Adams, R. Adhikari, P. Ajith, B. Allen, G. Allen, E. Amador Ceron, R. S. Amin, S. B. Anderson, W. G. Anderson, F. Antonucci, M. A. Arain, M. Araya, M. Aronsson, K. G. Arun, Y. Aso, S. Aston, P. Astone, D. E. Atkinson, P. Aufmuth, C. Aulbert, S. Babak, P. Baker, G. Ballardin, T. Ballinger, S. Ballmer, D. Barker, S. Barnum, F. Barone, B. Barr, P. Barriga, L. Barsotti, M. Barsuglia, M. A. Barton, I. Bartos, R. Bassiri, M. Bastarrika, J. Bauchrowitz, Th S. Bauer, B. Behnke, M. G. Beker, A. Belletoile, M. Benacquista, A. Bertolini, J. Betzwieser, N. Beveridge, P. T. Beyersdorf, S. Bigotta, I. A. Bilenko, G. Billingsley, J. Birch, S. Birindelli, R. Biswas, M. Bitossi, M. A. Bizouard, E. Black, J. K. Blackburn, L. Blackburn, D. Blair, B. Bland, M. Blom, C. Boccara, O. Bock, T. P. Bodiya, R. Bondarescu, F. Bondu, L. Bonelli, R. Bonnand, R. Bork, M. Born, S. Bose, L. Bosi, B. Bouhou, M. Boyle, S. Braccini, C. Bradaschia, P. R. Brady, V. B. Braginsky, J. E. Brau, J. Breyer, D. O. Bridges, A. Brillet, M. Brinkmann, V. Brisson, M. Britzger, A. F. Brooks, D. A. Brown, R. Budzyński, T. Bulik, H. J. Bulten, A. Buonanno, J. Burguet-Castell, O. Burmeister, D. Buskulic, C. Buy, R. L. Byer, L. Cadonati, G. Cagnoli, J. Cain, E. Calloni, J. B. Camp, E. Campagna, P. Campsie, J. Cannizzo, K. C. Cannon, B. Canuel, J. Cao, C. Capano, F. Carbognani, S. Caudill, M. Cavaglià, F. Cavalier, R. Cavalieri, G. Cella, C. Cepeda, E. Cesarini, T. Chalermsongsak, E. Chalkley, P. Charlton, E. Chassande-Mottin, S. Chelkowski, Y. Chen, A. Chincarini, N. Christensen, S. S.Y. Chua, C. T.Y. Chung, D. Clark, J. Clark, J. H. Clayton, F. Cleva, E. Coccia, C. N. Colacino, J. Colas, A. Colla, M. Colombini, R. Conte, D. Cook, T. R. Corbitt, N. Cornish, A. Corsi, C. A. Costa, 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, K. Dahl, S. L. Danilishin, R. Dannenberg, S. D'Antonio, K. Danzmann, K. Das, V. Dattilo, B. Daudert, M. Davier, G. Davies, A. Davis, E. J. Daw, R. Day, T. Dayanga, R. De Rosa, D. Debra, J. Degallaix, M. Del Prete, V. Dergachev, R. Derosa, R. Desalvo, P. Devanka, S. Dhurandhar, L. Di Fiore, A. Di Lieto, I. Di Palma, M. Di Paolo Emilio, A. Di Virgilio, M. Díaz, A. Dietz, F. Donovan, K. L. Dooley, E. E. Doomes, S. Dorsher, E. S.D. Douglas, M. Drago, R. W.P. Drever, J. C. Driggers, J. Dueck, J. C. Dumas, T. Eberle, M. Edgar, M. Edwards, A. Effler, P. Ehrens, G. Ely, R. Engel, T. Etzel, M. Evans, T. Evans, V. Fafone, S. Fairhurst, Y. Fan, B. F. Farr, D. Fazi, H. Fehrmann, D. Feldbaum, I. Ferrante, F. Fidecaro, L. S. Finn, I. Fiori, R. Flaminio, M. Flanigan, K. Flasch, S. Foley, C. Forrest, E. Forsi, N. Fotopoulos, J. D. Fournier, J. Franc, S. Frasca, F. Frasconi, M. Frede, M. Frei, Z. Frei, A. Freise, R. Frey, T. T. Fricke, D. Friedrich, P. Fritschel, V. V. Frolov, P. Fulda, M. Fyffe, M. Galimberti, L. Gammaitoni, J. A. Garofoli, F. Garufi, G. Gemme, E. Genin, A. Gennai, S. Ghosh, J. A. Giaime, S. Giampanis, K. D. Giardina, A. Giazotto, C. Gill, E. Goetz, L. M. Goggin, G. González, S. Goßler, R. Gouaty, C. Graef, M. Granata, A. Grant, S. Gras, C. Gray, R. J.S. Greenhalgh, A. M. Gretarsson, C. Greverie, R. Grosso, H. Grote, S. Grunewald, G. M. Guidi, E. K. Gustafson, R. Gustafson, B. Hage, P. Hall, J. M. Hallam, D. Hammer, G. Hammond, J. Hanks, C. Hanna, J. Hanson, J. Harms, G. M. Harry, I. W. Harry, E. D. Harstad, K. Haughian, K. Hayama, J. F. Hayau, T. Hayler, 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, E. Howell, D. Hoyland, D. Huet, B. Hughey, S. Husa, S. H. Huttner, T. Huynh-Dinh, D. R. Ingram, R. Inta, T. Isogai, A. Ivanov, P. Jaranowski, W. W. Johnson, D. I. Jones, G. Jones, R. Jones, L. Ju, P. Kalmus, V. Kalogera, S. Kandhasamy, J. Kanner, E. Katsavounidis, K. Kawabe, S. Kawamura, F. Kawazoe, W. Kells, D. G. Keppel, A. Khalaidovski, F. Y. Khalili, E. A. Khazanov, H. Kim, P. J. King, D. L. Kinzel, J. S. Kissel, S. Klimenko, V. Kondrashov, R. Kopparapu, S. Koranda, I. Kowalska, D. Kozak, T. Krause, V. Kringel, S. Krishnamurthy, B. Krishnan, A. Królak, G. Kuehn, J. Kullman, R. Kumar, P. Kwee, M. Landry, M. Lang, B. Lantz, N. Lastzka, A. Lazzarini, P. Leaci, J. Leong, I. Leonor, N. Leroy, N. Letendre, J. Li, T. G.F. Li, H. Lin, P. E. Lindquist, N. A. Lockerbie, D. Lodhia, M. Lorenzini, V. Loriette, M. Lormand, G. Losurdo, P. Lu, J. Luan, M. Lubinski, A. Lucianetti, H. Lück, A. Lundgren, B. MacHenschalk, M. MacInnis, M. Mageswaran, K. Mailand, E. Majorana, C. Mak, I. Maksimovic, N. Man, I. Mandel, V. Mandic, M. Mantovani, F. Marchesoni, F. Marion, S. Márka, Z. Márka, 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, G. McIntyre, G. McIvor, D. J.A. McKechan, G. Meadors, M. Mehmet, T. Meier, A. Melatos, A. C. Melissinos, G. Mendell, D. F. Menéndez, R. A. Mercer, L. Merill, S. Meshkov, C. Messenger, M. S. Meyer, H. Miao, C. Michel, L. Milano, J. Miller, Y. Minenkov, Y. Mino, S. Mitra, V. P. Mitrofanov, G. Mitselmakher, R. Mittleman, B. Moe, M. Mohan, S. D. Mohanty, S. R.P. Mohapatra, D. Moraru, J. Moreau, G. Moreno, N. Morgado, A. Morgia, K. Mors, S. Mosca, V. Moscatelli, K. Mossavi, B. Mours, C. Mowlowry, G. Mueller, S. Mukherjee, A. Mullavey, H. Müller-Ebhardt, J. Munch, P. G. Murray, T. Nash, R. Nawrodt, J. Nelson, I. Neri, G. Newton, E. Nishida, A. Nishizawa, F. Nocera, D. Nolting, E. Ochsner, J. O'Dell, G. H. Ogin, R. G. Oldenburg, B. O'Reilly, R. O'Shaughnessy, C. Osthelder, D. J. Ottaway, R. S. Ottens, H. Overmier, B. J. Owen, A. Page, G. Pagliaroli, L. Palladino, C. Palomba, Y. Pan, C. Pankow, F. Paoletti, M. A. Papa, S. Pardi, M. Pareja, M. Parisi, A. Pasqualetti, R. Passaquieti, D. Passuello, P. Patel, D. Pathak, M. Pedraza, L. Pekowsky, S. Penn, C. Peralta, A. Perreca, G. Persichetti, M. Pichot, M. Pickenpack, F. Piergiovanni, M. Pietka, L. Pinard, I. M. Pinto, M. Pitkin, H. J. Pletsch, M. V. Plissi, R. Poggiani, F. Postiglione, M. Prato, V. Predoi, L. R. Price, M. Prijatelj, M. Principe, R. Prix, G. A. Prodi, L. Prokhorov, O. Puncken, M. Punturo, P. Puppo, V. Quetschke, F. J. Raab, D. S. Rabeling, T. Radke, H. Radkins, P. Raffai, M. Rakhmanov, B. Rankins, P. Rapagnani, V. Raymond, V. Re, C. M. Reed, T. Reed, T. Regimbau, S. Reid, D. H. Reitze, F. Ricci, R. Riesen, K. Riles, P. Roberts, N. A. Robertson, F. Robinet, C. Robinson, E. L. Robinson, A. Rocchi, S. Roddy, C. Röver, L. Rolland, J. Rollins, J. D. Romano, R. Romano, J. H. Romie, D. Rosińska, S. Rowan, A. Rüdiger, P. Ruggi, K. Ryan, S. Sakata, M. Sakosky, F. Salemi, L. Sammut, L. Sancho De La Jordana, V. Sandberg, V. Sannibale, L. Santamaría, G. Santostasi, S. Saraf, B. Sassolas, B. S. Sathyaprakash, S. Sato, M. Satterthwaite, P. R. Saulson, R. Savage, R. Schilling, R. Schnabel, R. Schofield, B. Schulz, B. F. Schutz, P. Schwinberg, J. Scott, S. M. Scott, A. C. Searle, F. Seifert, D. Sellers, A. S. Sengupta, D. Sentenac, A. Sergeev, D. Shaddock, B. Shapiro, P. Shawhan, D. H. Shoemaker, A. Sibley, X. Siemens, D. Sigg, A. Singer, A. M. Sintes, G. Skelton, B. J.J. Slagmolen, J. Slutsky, J. R. Smith, M. R. Smith, N. D. Smith, K. Somiya, B. Sorazu, F. C. Speirits, L. Sperandio, A. J. Stein, L. C. Stein, S. Steinlechner, S. Steplewski, A. Stochino, R. Stone, K. A. Strain, S. Strigin, A. Stroeer, R. Sturani, A. L. Stuver, T. Z. Summerscales, M. Sung, S. Susmithan, P. J. Sutton, B. Swinkels, D. Talukder, D. B. Tanner, S. P. Tarabrin, J. R. Taylor, R. Taylor, P. Thomas, K. A. Thorne, K. S. Thorne, E. Thrane, A. Thüring, C. Titsler, K. V. Tokmakov, A. Toncelli, M. Tonelli, O. Torre, C. Torres, C. I. Torrie, E. Tournefier, F. Travasso, G. Traylor, M. Trias, J. Trummer, K. Tseng, L. Turner, D. Ugolini, K. Urbanek, H. Vahlbruch, B. Vaishnav, 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, P. J. Veitch, P. J. 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, A. Wanner, R. L. Ward, M. Was, P. Wei, M. Weinert, A. J. Weinstein, R. Weiss, L. Wen, S. Wen, P. Wessels, M. West, T. Westphal, K. Wette, J. T. Whelan, S. E. Whitcomb, D. J. White, B. F. Whiting, C. Wilkinson, P. A. Willems, L. Williams, B. Willke, L. Winkelmann, W. Winkler, C. C. Wipf, A. G. Wiseman, G. Woan, R. Wooley, J. Worden, I. Yakushin, H. Yamamoto, K. Yamamoto, D. Yeaton-Massey, S. Yoshida, P. P. Yu, M. Yvert, M. Zanolin, L. Zhang, Z. Zhang, C. Zhao, N. Zotov, M. E. Zucker, J. Zweizig

Abstract

We report the results of the first search for gravitational waves from compact binary coalescence using data from the Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory and Virgo detectors. Five months of data were collected during the Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory's S5 and Virgo's VSR1 science runs. The search focused on signals from binary mergers with a total mass between 2 and 35M_□. No gravitational waves are identified. The cumulative 90%-confidence upper limits on the rate of compact binary coalescence are calculated for nonspinning binary neutron stars, black hole-neutron star systems, and binary black holes to be 8.7×10⊃- 3yr⊃-1L10-1, 2.2×10⊃-3yr⊃-1L10-1, and 4.4×10⊃- 4yr⊃-1L10-1, respectively, where L₁₀ is 1010 times the blue solar luminosity. These upper limits are compared with astrophysical expectations.

Organisation(s)

Institute of Gravitation Physics

External Organisation(s)

California Institute of Caltech (Caltech)
University of Glasgow
Universite de Savoie
Monte S. Angelo University Federico II
Universita di Salerno
University of Wisconsin Milwaukee
Stanford University
Louisiana State University
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN)
University of Florida
Universite Paris-Sud
Centre national de la recherche scientifique (CNRS)
University of Birmingham
National Science Foundation (NSF)
Montana State University
European Gravitational Observatory (EGO)
Carleton College
Sonoma State University
University of Western Australia
LIGO Laboratory
Observatoire de Paris (OBSPARIS)
Columbia University
National Institute for Subatomic Physics (Nikhef)
University of Texas at Brownsville
San Jose State University
Sezione di Pisa
University of Pisa
Lomonosov Moscow State University
Observatoire Côte d'Azur
Pennsylvania State University
Universite de Rennes 1
CNRS Institut national de physique nucléaire et de physique des particules (IN2P3 )
Carson College of Business
University of Oregon
Syracuse University
University of Warsaw
Instytut Chemii Bioorganicznej Polskiej Akademii Nauk
Vrije Universiteit
University of Maryland
Isenberg Umass Amherst
University of Florence (UniFi)
University of Mississippi
NASA Goddard Space Flight Center
University of Urbino "Carlo Bo"
Tsinghua University
Charles Sturt University
Sezione di Genova
Australian National University
University of Melbourne
Cardiff University
Tor Vergata University of Rome
Sapienza Università di Roma
Embry Riddle Aeronautical University
The University of Sheffield
University of Siena
Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics India
University of L'Aquila
Southern University and A&M College
University of Minnesota
Sezione di Padova
University of Padova
Northwestern University
University of Rochester
University of Texas at Austin
Eotvos Lorand University
University of Perugia
University of Michigan
Rutherford Appleton Laboratory
National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ)
University of Adelaide
University of the Balearic Islands
University of Biaystok
University of Southampton
RAS - Institute of Applied Physics
Soltan Institute for Nuclear Studies
University of Strathclyde
Hobart and William Smith Colleges
University of Sannio
University of Trento
Louisiana Tech University
Andrews University
University of Zielona Gora
McNeese State University
California State University Fullerton
Trinity University
Rochester Institute of Technology
Southeastern Louisiana University
Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute), Potsdam
Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)

Type

Article

Journal

Physical Review D - Particles, Fields, Gravitation and Cosmology

Volume

82

ISSN

1550-7998

Publication date

15.11.2010

Publication status

Published

Peer reviewed

Yes

ASJC Scopus subject areas

Nuclear and High Energy Physics, Physics and Astronomy (miscellaneous)

Electronic version(s)

https://doi.org/10.1103/PhysRevD.82.102001 (Access: Closed)
http://hdl.handle.net/2440/63452 (Access: Open)