Abstract
The Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) has performed the fourth science run, S4, with significantly improved interferometer sensitivities with respect to previous runs. Using data acquired during this science run, we place a limit on the amplitude of a stochastic background of gravitational waves. For a frequency independent spectrum, the new Bayesian 90% upper limit is ΩGW × [H0/(12 km s-1 Mpc-1)]2 < 6.5 × 10-5. This is currently the most sensitive result in the frequency range 51-150 Hz, with a factor of 13 improvement over the previous LIGO result. We discuss the complementarity of the new result with other constraints on a stochastic background of gravitational waves, and we investigate implications of the new result for different models of this background.
| Original language | English (US) |
|---|---|
| Pages (from-to) | 918-930 |
| Number of pages | 13 |
| Journal | Astrophysical Journal |
| Volume | 659 |
| Issue number | 2 I |
| DOIs | |
| State | Published - Apr 20 2007 |
Keywords
- Gravitational waves
ASJC Scopus subject areas
- Astronomy and Astrophysics
- Space and Planetary Science
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Searching for a stochastic background of gravitational waves with the laser interferometer gravitational-wave observatory. / Abbott, B.; Abbott, R.; Adhikari, R.; Agresti, J.; Ajith, P.; Allen, B.; Amin, R.; Anderson, S. B.; Anderson, W. G.; Araya, M.; Armandula, H.; Ashley, M.; Aston, S.; Aulbert, C.; Babak, S.; Ballmer, S.; Barish, B. C.; Barker, C.; Barker, D.; Barr, B.; Barriga, P.; Barton, M. A.; Bayer, K.; Belczynski, K.; Betzwieser, J.; Beyersdorf, P.; Bhawal, B.; Bilenko, I. A.; Billingsley, G.; Black, E.; Blackburn, K.; Blackburn, L.; Blair, D.; Bland, B.; Bogue, L.; Bork, R.; Böse, S.; Brady, P. R.; Braginsky, V. B.; Brau, J. E.; Brooks, A.; Brown, D. A.; Bullington, A.; Bunkowski, A.; Buonanno, A.; Burman, R.; Busby, D.; Byer, R. L.; Cadonati, L.; Cagnoli, G.; Camp, J. B.; Cannizzo, J.; Cannon, K.; Cantley, C. A.; Cao, J.; Cardenas, L.; Casey, M. M.; Cepeda, C.; Charlton, P.; Chatterji, S.; Chelkowski, S.; Chen, Y.; Chin, D.; Chin, E.; Chow, J.; Christensen, N.; Cokelaer, T.; Colacino, C. N.; Coldwell, R.; Cook, D.; Corbitt, T.; Coward, D.; Coyne, D.; Creighton, J. D.E.; Creighton, T. D.; Crooks, D. R.M.; Cruise, A. M.; Cumming, A.; Cutler, C.; Dalrymple, J.; D'Ambrosio, E.; Danzmann, K.; Davies, G.; De Vine, G.; DeBra, D.; Degallaix, J.; Dergachev, V.; Desai, S.; DeSalvo, R.; Dhurandar, S.; Di Credico, A.; Díaz, M.; Dickson, J.; Diederichs, G.; Dietz, A.; Doomes, E. E.; Drever, R. W.P.; Dumas, J. C.; Dupuis, R. J.; Ehrens, P.; Elliffe, E.; Etzel, T.; Evans, M.; Evans, T.; Fairhurst, S.; Fan, Y.; Fejer, M. M.; Finn, L. S.; Fotopoulos, N.; Franzen, A.; Franzen, K. Y.; Frey, R. E.; Fricke, T.; Fritschel, P.; Frolov, V. V.; Fyffe, M.; Garofoli, J.; Gholami, I.; Giaime, J. A.; Giampanis, S.; Goda, K.; Goetz, E.; Goggin, L.; González, G.; Gossler, S.; Grant, A.; Gras, S.; Gray, C.; Gray, M.; Greenhalgh, J.; Gretarsson, A. M.; Grimmett, D.; Grosso, R.; Grote, H.; Grunewald, S.; Guenther, M.; Gustafson, R.; Hage, B.; Hanna, C.; Hanson, J.; Hardham, C.; Harms, J.; Harry, G.; Harstad, E.; Hayler, T.; Heefner, J.; Heng, I. S.; Heptonstall, A.; Heurs, M.; Hewitson, M.; Hild, S.; Hindman, N.; Hirose, E.; Hoak, D.; Hoang, P.; Hosken, D.; Hough, J.; Howell, E.; Hoyland, D.; Hua, W.; Huttner, S.; Ingram, D.; Ito, M.; Itoh, Y.; Ivanov, A.; Jackrel, D.; Johnson, B.; Johnson, W. W.; Jones, D. I.; Jones, G.; Jones, R.; Ju, L.; Kalmus, P.; Kalogera, V.; Kasprzyk, D.; Katsavounidis, E.; Kawabe, K.; Kawamura, S.; Kawazoe, F.; Kells, W.; Khalili, F. Ya; Khan, A.; Kim, C.; King, P.; Kumenko, S.; Kokeyama, K.; Kondrashov, V.; Koranda, S.; Kozak, D.; Krishnan, B.; Kwee, P.; Lam, P. K.; Landry, M.; Lantz, B.; Lazzarini, A.; Lee, B.; Lei, M.; Leonhardt, V.; Leonor, I.; Libbrecht, K.; Lindquist, P.; Lockerbie, N. A.; Lormand, M.; Lubinski, M.; Lück, H.; Machenschalk, B.; MacInnis, M.; Mageswaran, M.; Mailand, K.; Malec, M.; Mandic, V.; Marka, S.; Markowitz, J.; Maros, E.; Martin, I.; Marx, J. N.; Mason, K.; Matone, L.; Mavalvala, N.; McCarthy, R.; McClelland, D. E.; McGuire, S. C.; McHugh, M.; McKenzie, K.; McNabb, J. W.C.; Meier, T.; Melissinos, A.; Mendell, G.; Mercer, R. A.; Meshkov, S.; Messaritaki, E.; Messenger, C. J.; Meyers, D.; Mikhailov, E.; Mitra, S.; Mitrofanov, V. P.; Mitselmakher, G.; Mittleman, R.; Miyakawa, O.; Mohanty, S.; Moreno, G.; Mossavi, K.; MowLowry, C.; Moylan, A.; Mudge, D.; Mueller, G.; Müller-Ebhardt, H.; Mukherjee, S.; Munch, J.; Murray, P.; Myers, E.; Myers, J.; Newton, G.; Numata, K.; O'Reilly, B.; O'Shaughnessy, R.; Ottaway, D. J.; Overmier, H.; Owen, B. J.; Pan, Y.; Papa, M. A.; Parameshwaraiah, V.; Pedraza, M.; Penn, S.; Pitkin, M.; Plissi, M. V.; Prix, R.; Quetschke, V.; Raab, F.; Rabeling, D.; Radkins, H.; Rahkola, R.; Rakhmanov, M.; Rawlins, K.; Ray-Majumder, S.; Re, V.; Rehbein, H.; Reid, S.; Reitze, D. H.; Ribichini, L.; Riesen, R.; Riles, K.; Rivera, B.; Robertson, D. I.; Robertson, N. A.; Robinson, C.; Roddy, S.; Rodriguez, A.; Rogan, A. M.; Rollins, J.; Romano, J. D.; Romie, J.; Route, R.; Rowan, S.; Rüdiger, A.; Ruet, L.; Russell, P.; Ryan, K.; Sakata, S.; Samidi, M.; De La Jordana, L. Sancho; Sandberg, V.; Sannibale, V.; Saraf, S.; Sarin, P.; Sathyaprakash, B. S.; Sato, S.; Saulson, P. R.; Savage, R.; Schediwy, S.; Schilling, R.; Schnabel, R.; Schofield, R.; Schutz, B. F.; Schwinberg, P.; Scott, S. M.; Seader, S. E.; Searle, A. C.; Sears, B.; Seifert, F.; Sellers, D.; Sengupta, A. S.; Shawhan, P.; Sheard, B.; Shoemaker, D. H.; Sibley, A.; Siemens, X.; Sigg, D.; Sintes, A. M.; Slagmolen, B.; Slutsky, J.; Smith, J.; Smith, M. R.; Sneddon, P.; Somiya, K.; Speake, C.; Spjeld, O.; Strain, K. A.; Strom, D. M.; Stuver, A.; Summerscales, T.; Sun, K.; Sung, M.; Sutton, P. J.; Tanner, D. B.; Tarallo, M.; Taylor, R.; Taylor, R.; Thacker, J.; Thorne, K. A.; Thorne, K. S.; Thüring, A.; Tokmakov, K. V.; Torres, C.; Torrie, C.; Traylor, G.; Trias, M.; Tyler, W.; Ugolini, D.; Ungarelli, C.; Vahlbruch, H.; Vallisneri, M.; Varvella, M.; Vass, S.; Vecchio, A.; Veitch, J.; Veitch, P.; Vigeland, S.; Villar, A.; Vorvick, C.; Vyachanin, S. P.; Waldman, S. J.; Wallace, L.; Ward, H.; Ward, R.; Watts, K.; Webber, D.; Weidner, A.; Weinstein, A.; Weiss, R.; Wen, S.; Wette, K.; Whelan, J. T.; Whitbeck, D. M.; Whitcomb, S. E.; Whiting, B. F.; Wilkinson, C.; Willems, P. A.; Willke, B.; Wilmut, I.; Winkler, W.; Wipf, C. C.; Wise, S.; Wiseman, A. G.; Woan, G.; Woods, D.; Wooley, R.; Worden, J.; Wu, W.; Yakushin, I.; Yamamoto, H.; Yan, Z.; Yoshida, S.; Yunes, N.; Zanolin, M.; Zhang, L.; Zhao, C.; Zotov, N.; Zucker, M.; Zur Mühlen, H.; Zweizig, J.
In: Astrophysical Journal, Vol. 659, No. 2 I, 20.04.2007, p. 918-930.Research output: Contribution to journal › Article › peer-review
}
TY - JOUR
T1 - Searching for a stochastic background of gravitational waves with the laser interferometer gravitational-wave observatory
AU - Abbott, B.
AU - Abbott, R.
AU - Adhikari, R.
AU - Agresti, J.
AU - Ajith, P.
AU - Allen, B.
AU - Amin, R.
AU - Anderson, S. B.
AU - Anderson, W. G.
AU - Araya, M.
AU - Armandula, H.
AU - Ashley, M.
AU - Aston, S.
AU - Aulbert, C.
AU - Babak, S.
AU - Ballmer, S.
AU - Barish, B. C.
AU - Barker, C.
AU - Barker, D.
AU - Barr, B.
AU - Barriga, P.
AU - Barton, M. A.
AU - Bayer, K.
AU - Belczynski, K.
AU - Betzwieser, J.
AU - Beyersdorf, P.
AU - Bhawal, B.
AU - Bilenko, I. A.
AU - Billingsley, G.
AU - Black, E.
AU - Blackburn, K.
AU - Blackburn, L.
AU - Blair, D.
AU - Bland, B.
AU - Bogue, L.
AU - Bork, R.
AU - Böse, S.
AU - Brady, P. R.
AU - Braginsky, V. B.
AU - Brau, J. E.
AU - Brooks, A.
AU - Brown, D. A.
AU - Bullington, A.
AU - Bunkowski, A.
AU - Buonanno, A.
AU - Burman, R.
AU - Busby, D.
AU - Byer, R. L.
AU - Cadonati, L.
AU - Cagnoli, G.
AU - Camp, J. B.
AU - Cannizzo, J.
AU - Cannon, K.
AU - Cantley, C. A.
AU - Cao, J.
AU - Cardenas, L.
AU - Casey, M. M.
AU - Cepeda, C.
AU - Charlton, P.
AU - Chatterji, S.
AU - Chelkowski, S.
AU - Chen, Y.
AU - Chin, D.
AU - Chin, E.
AU - Chow, J.
AU - Christensen, N.
AU - Cokelaer, T.
AU - Colacino, C. N.
AU - Coldwell, R.
AU - Cook, D.
AU - Corbitt, T.
AU - Coward, D.
AU - Coyne, D.
AU - Creighton, J. D.E.
AU - Creighton, T. D.
AU - Crooks, D. R.M.
AU - Cruise, A. M.
AU - Cumming, A.
AU - Cutler, C.
AU - Dalrymple, J.
AU - D'Ambrosio, E.
AU - Danzmann, K.
AU - Davies, G.
AU - De Vine, G.
AU - DeBra, D.
AU - Degallaix, J.
AU - Dergachev, V.
AU - Desai, S.
AU - DeSalvo, R.
AU - Dhurandar, S.
AU - Di Credico, A.
AU - Díaz, M.
AU - Dickson, J.
AU - Diederichs, G.
AU - Dietz, A.
AU - Doomes, E. E.
AU - Drever, R. W.P.
AU - Dumas, J. C.
AU - Dupuis, R. J.
AU - Ehrens, P.
AU - Elliffe, E.
AU - Etzel, T.
AU - Evans, M.
AU - Evans, T.
AU - Fairhurst, S.
AU - Fan, Y.
AU - Fejer, M. M.
AU - Finn, L. S.
AU - Fotopoulos, N.
AU - Franzen, A.
AU - Franzen, K. Y.
AU - Frey, R. E.
AU - Fricke, T.
AU - Fritschel, P.
AU - Frolov, V. V.
AU - Fyffe, M.
AU - Garofoli, J.
AU - Gholami, I.
AU - Giaime, J. A.
AU - Giampanis, S.
AU - Goda, K.
AU - Goetz, E.
AU - Goggin, L.
AU - González, G.
AU - Gossler, S.
AU - Grant, A.
AU - Gras, S.
AU - Gray, C.
AU - Gray, M.
AU - Greenhalgh, J.
AU - Gretarsson, A. M.
AU - Grimmett, D.
AU - Grosso, R.
AU - Grote, H.
AU - Grunewald, S.
AU - Guenther, M.
AU - Gustafson, R.
AU - Hage, B.
AU - Hanna, C.
AU - Hanson, J.
AU - Hardham, C.
AU - Harms, J.
AU - Harry, G.
AU - Harstad, E.
AU - Hayler, T.
AU - Heefner, J.
AU - Heng, I. S.
AU - Heptonstall, A.
AU - Heurs, M.
AU - Hewitson, M.
AU - Hild, S.
AU - Hindman, N.
AU - Hirose, E.
AU - Hoak, D.
AU - Hoang, P.
AU - Hosken, D.
AU - Hough, J.
AU - Howell, E.
AU - Hoyland, D.
AU - Hua, W.
AU - Huttner, S.
AU - Ingram, D.
AU - Ito, M.
AU - Itoh, Y.
AU - Ivanov, A.
AU - Jackrel, D.
AU - Johnson, B.
AU - Johnson, W. W.
AU - Jones, D. I.
AU - Jones, G.
AU - Jones, R.
AU - Ju, L.
AU - Kalmus, P.
AU - Kalogera, V.
AU - Kasprzyk, D.
AU - Katsavounidis, E.
AU - Kawabe, K.
AU - Kawamura, S.
AU - Kawazoe, F.
AU - Kells, W.
AU - Khalili, F. Ya
AU - Khan, A.
AU - Kim, C.
AU - King, P.
AU - Kumenko, S.
AU - Kokeyama, K.
AU - Kondrashov, V.
AU - Koranda, S.
AU - Kozak, D.
AU - Krishnan, B.
AU - Kwee, P.
AU - Lam, P. K.
AU - Landry, M.
AU - Lantz, B.
AU - Lazzarini, A.
AU - Lee, B.
AU - Lei, M.
AU - Leonhardt, V.
AU - Leonor, I.
AU - Libbrecht, K.
AU - Lindquist, P.
AU - Lockerbie, N. A.
AU - Lormand, M.
AU - Lubinski, M.
AU - Lück, H.
AU - Machenschalk, B.
AU - MacInnis, M.
AU - Mageswaran, M.
AU - Mailand, K.
AU - Malec, M.
AU - Mandic, V.
AU - Marka, S.
AU - Markowitz, J.
AU - Maros, E.
AU - Martin, I.
AU - Marx, J. N.
AU - Mason, K.
AU - Matone, L.
AU - Mavalvala, N.
AU - McCarthy, R.
AU - McClelland, D. E.
AU - McGuire, S. C.
AU - McHugh, M.
AU - McKenzie, K.
AU - McNabb, J. W.C.
AU - Meier, T.
AU - Melissinos, A.
AU - Mendell, G.
AU - Mercer, R. A.
AU - Meshkov, S.
AU - Messaritaki, E.
AU - Messenger, C. J.
AU - Meyers, D.
AU - Mikhailov, E.
AU - Mitra, S.
AU - Mitrofanov, V. P.
AU - Mitselmakher, G.
AU - Mittleman, R.
AU - Miyakawa, O.
AU - Mohanty, S.
AU - Moreno, G.
AU - Mossavi, K.
AU - MowLowry, C.
AU - Moylan, A.
AU - Mudge, D.
AU - Mueller, G.
AU - Müller-Ebhardt, H.
AU - Mukherjee, S.
AU - Munch, J.
AU - Murray, P.
AU - Myers, E.
AU - Myers, J.
AU - Newton, G.
AU - Numata, K.
AU - O'Reilly, B.
AU - O'Shaughnessy, R.
AU - Ottaway, D. J.
AU - Overmier, H.
AU - Owen, B. J.
AU - Pan, Y.
AU - Papa, M. A.
AU - Parameshwaraiah, V.
AU - Pedraza, M.
AU - Penn, S.
AU - Pitkin, M.
AU - Plissi, M. V.
AU - Prix, R.
AU - Quetschke, V.
AU - Raab, F.
AU - Rabeling, D.
AU - Radkins, H.
AU - Rahkola, R.
AU - Rakhmanov, M.
AU - Rawlins, K.
AU - Ray-Majumder, S.
AU - Re, V.
AU - Rehbein, H.
AU - Reid, S.
AU - Reitze, D. H.
AU - Ribichini, L.
AU - Riesen, R.
AU - Riles, K.
AU - Rivera, B.
AU - Robertson, D. I.
AU - Robertson, N. A.
AU - Robinson, C.
AU - Roddy, S.
AU - Rodriguez, A.
AU - Rogan, A. M.
AU - Rollins, J.
AU - Romano, J. D.
AU - Romie, J.
AU - Route, R.
AU - Rowan, S.
AU - Rüdiger, A.
AU - Ruet, L.
AU - Russell, P.
AU - Ryan, K.
AU - Sakata, S.
AU - Samidi, M.
AU - De La Jordana, L. Sancho
AU - Sandberg, V.
AU - Sannibale, V.
AU - Saraf, S.
AU - Sarin, P.
AU - Sathyaprakash, B. S.
AU - Sato, S.
AU - Saulson, P. R.
AU - Savage, R.
AU - Schediwy, S.
AU - Schilling, R.
AU - Schnabel, R.
AU - Schofield, R.
AU - Schutz, B. F.
AU - Schwinberg, P.
AU - Scott, S. M.
AU - Seader, S. E.
AU - Searle, A. C.
AU - Sears, B.
AU - Seifert, F.
AU - Sellers, D.
AU - Sengupta, A. S.
AU - Shawhan, P.
AU - Sheard, B.
AU - Shoemaker, D. H.
AU - Sibley, A.
AU - Siemens, X.
AU - Sigg, D.
AU - Sintes, A. M.
AU - Slagmolen, B.
AU - Slutsky, J.
AU - Smith, J.
AU - Smith, M. R.
AU - Sneddon, P.
AU - Somiya, K.
AU - Speake, C.
AU - Spjeld, O.
AU - Strain, K. A.
AU - Strom, D. M.
AU - Stuver, A.
AU - Summerscales, T.
AU - Sun, K.
AU - Sung, M.
AU - Sutton, P. J.
AU - Tanner, D. B.
AU - Tarallo, M.
AU - Taylor, R.
AU - Taylor, R.
AU - Thacker, J.
AU - Thorne, K. A.
AU - Thorne, K. S.
AU - Thüring, A.
AU - Tokmakov, K. V.
AU - Torres, C.
AU - Torrie, C.
AU - Traylor, G.
AU - Trias, M.
AU - Tyler, W.
AU - Ugolini, D.
AU - Ungarelli, C.
AU - Vahlbruch, H.
AU - Vallisneri, M.
AU - Varvella, M.
AU - Vass, S.
AU - Vecchio, A.
AU - Veitch, J.
AU - Veitch, P.
AU - Vigeland, S.
AU - Villar, A.
AU - Vorvick, C.
AU - Vyachanin, S. P.
AU - Waldman, S. J.
AU - Wallace, L.
AU - Ward, H.
AU - Ward, R.
AU - Watts, K.
AU - Webber, D.
AU - Weidner, A.
AU - Weinstein, A.
AU - Weiss, R.
AU - Wen, S.
AU - Wette, K.
AU - Whelan, J. T.
AU - Whitbeck, D. M.
AU - Whitcomb, S. E.
AU - Whiting, B. F.
AU - Wilkinson, C.
AU - Willems, P. A.
AU - Willke, B.
AU - Wilmut, I.
AU - Winkler, W.
AU - Wipf, C. C.
AU - Wise, S.
AU - Wiseman, A. G.
AU - Woan, G.
AU - Woods, D.
AU - Wooley, R.
AU - Worden, J.
AU - Wu, W.
AU - Yakushin, I.
AU - Yamamoto, H.
AU - Yan, Z.
AU - Yoshida, S.
AU - Yunes, N.
AU - Zanolin, M.
AU - Zhang, L.
AU - Zhao, C.
AU - Zotov, N.
AU - Zucker, M.
AU - Zur Mühlen, H.
AU - Zweizig, J.
PY - 2007/4/20
Y1 - 2007/4/20
N2 - The Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) has performed the fourth science run, S4, with significantly improved interferometer sensitivities with respect to previous runs. Using data acquired during this science run, we place a limit on the amplitude of a stochastic background of gravitational waves. For a frequency independent spectrum, the new Bayesian 90% upper limit is ΩGW × [H0/(12 km s-1 Mpc-1)]2 < 6.5 × 10-5. This is currently the most sensitive result in the frequency range 51-150 Hz, with a factor of 13 improvement over the previous LIGO result. We discuss the complementarity of the new result with other constraints on a stochastic background of gravitational waves, and we investigate implications of the new result for different models of this background.
AB - The Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) has performed the fourth science run, S4, with significantly improved interferometer sensitivities with respect to previous runs. Using data acquired during this science run, we place a limit on the amplitude of a stochastic background of gravitational waves. For a frequency independent spectrum, the new Bayesian 90% upper limit is ΩGW × [H0/(12 km s-1 Mpc-1)]2 < 6.5 × 10-5. This is currently the most sensitive result in the frequency range 51-150 Hz, with a factor of 13 improvement over the previous LIGO result. We discuss the complementarity of the new result with other constraints on a stochastic background of gravitational waves, and we investigate implications of the new result for different models of this background.
KW - Gravitational waves
UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=34248341844&partnerID=8YFLogxK
UR - http://www.scopus.com/inward/citedby.url?scp=34248341844&partnerID=8YFLogxK
U2 - 10.1086/511329
DO - 10.1086/511329
M3 - Article
AN - SCOPUS:34248341844
VL - 659
SP - 918
EP - 930
JO - Astrophysical Journal
JF - Astrophysical Journal
SN - 0004-637X
IS - 2 I
ER -