Skip to search
Skip to main content
Back to Search
Start Over
Multimessenger Search for Sources of Gravitational Waves and High-Energy Neutrinos: Results for Initial LIGO-Virgo and IceCube
Authors :
The IceCube Collaboration The LIGO Scientific Collaboration The Virgo Collaboration Aartsen, M. G. Ackermann, M. Adams, J. Aguilar, J. A. Ahlers, M. Ahrens, M. Altmann, D. Anderson, T. Arguelles, C. Arlen, T. C. Auffenberg, J. Bai, X. Barwick, S. W. Baum, V. Beatty, J. J. Tjus, J. Becker Becker, K. -H. BenZvi, S. Berghaus, P. Berley, D. Bernardini, E. Bernhard, A. Besson, D. Z. Binder, G. Bindig, D. Bissok, M. Blaufuss, E. Blumenthal, J. Boersma, D. J. Bohm, C. Bos, F. Bose, D. Böser, S. Botner, O. Brayeur, L. Bretz, H. -P. Brown, A. M. Casey, J. Casier, M. Chirkin, D. Christov, A. Christy, B. Clark, K. Classen, L. Clevermann, F. Coenders, S. Cowen, D. F. Silva, A. H. Cruz Danninger, M. Daughhetee, J. Davis, J. C. Day, M. de André, J. P. A. M. De Clercq, C. De Ridder, S. Desiati, P. de Vries, K. D. de With, M. DeYoung, T. Díaz-Vélez, J. C. Dunkman, M. Eagan, R. Eberhardt, B. Eichmann, B. Eisch, J. Euler, S. Evenson, P. A. Fadiran, O. Fazely, A. R. Fedynitch, A. Feintzeig, J. Felde, J. Feusels, T. Filimonov, K. Finley, C. Fischer-Wasels, T. Flis, S. Franckowiak, A. Frantzen, K. Fuchs, T. Gaisser, T. K. Gallagher, J. Gerhardt, L. Gier, D. Gladstone, L. Glüsenkamp, T. Goldschmidt, A. Golup, G. Gonzalez, J. G. Goodman, J. A. Góra, D. Grandmont, D. T. Grant, D. Gretskov, P. Groh, J. C. Groß, A. Ha, C. Haack, C. Ismail, A. Haj Hallen, P. Hallgren, A. Halzen, F. Hanson, K. Hebecker, D. Heereman, D. Heinen, D. Helbing, K. Hellauer, R. Hellwig, D. Hickford, S. Hill, G. C. Hoffman, K. D. Hoffmann, R. Homeier, A. Hoshina, K. Huang, F. Huelsnitz, W. Hulth, P. O. Hultqvist, K. Hussain, S. Ishihara, A. Jacobi, E. Jacobsen, J. Jagielski, K. Japaridze, G. S. Jero, K. Jlelati, O. Jurkovic, M. Kaminsky, B. Kappes, A. Karg, T. Karle, A. Kauer, M. Kelley, J. L. Kheirandish, A. Kiryluk, J. Kläs, J. Klein, S. R. Köhne, J. -H. Kohnen, G. Kolanoski, H. Koob, A. Köpke, L. Kopper, C. Kopper, S. Koskinen, D. J. Kowalski, M. Kriesten, A. Krings, K. Kroll, G. Kroll, M. Kunnen, J. Kurahashi, N. Kuwabara, T. Labare, M. Larsen, D. T. Larson, M. J. Lesiak-Bzdak, M. Leuermann, M. Leute, J. Lünemann, J. Macías, O. Madsen, J. Maggi, G. Maruyama, R. Mase, K. Matis, H. S. McNally, F. Meagher, K. Medici, M. Meli, A. Meures, T. Miarecki, S. Middell, E. Middlemas, E. Milke, N. Miller, J. Mohrmann, L. Montaruli, T. Morse, R. Nahnhauer, R. Naumann, U. Niederhausen, H. Nowicki, S. C. Nygren, D. R. Obertacke, A. Odrowski, S. Olivas, A. Omairat, A. O'Murchadha, A. Palczewski, T. Paul, L. Penek, Ö. Pepper, J. A. Heros, C. Pérez de los Pfendner, C. Pieloth, D. Pinat, E. Posselt, J. Price, P. B. Przybylski, G. T. Pütz, J. Quinnan, M. Rädel, L. Rameez, M. Rawlins, K. Redl, P. Rees, I. Reimann, R. Resconi, E. Rhode, W. Richman, M. Riedel, B. Robertson, S. Rodrigues, J. P. Rongen, M. Rott, C. Ruhe, T. Ruzybayev, B. Ryckbosch, D. Saba, S. M. Sander, H. -G. Sandroos, J. Santander, M. Sarkar, S. Schatto, K. Scheriau, F. Schmidt, T. Schmitz, M. Schoenen, S. Schöneberg, S. Schönwald, A. Schukraft, A. Schulte, L. Schulz, O. Seckel, D. Sestayo, Y. Seunarine, S. Shanidze, R. Sheremata, C. Smith, M. W. E. Soldin, D. Spiczak, G. M. Spiering, C. Stamatikos, M. Stanev, T. Stanisha, N. A. Stasik, A. Stezelberger, T. Stokstad, R. G. Stößl, A. Strahler, E. A. Ström, R. Strotjohann, N. L. Sullivan, G. W. Taavola, H. Taboada, I. Tamburro, A. Tepe, A. Ter-Antonyan, S. Terliuk, A. Tešić, G. Tilav, S. Toale, P. A. Tobin, M. N. Tosi, D. Tselengidou, M. Unger, E. Usner, M. Vallecorsa, S. van Eijndhoven, N. Vandenbroucke, J. van Santen, J. Vehring, M. Voge, M. Vraeghe, M. Walck, C. Wallraff, M. Weaver, Ch. Wellons, M. Wendt, C. Westerhoff, S. Whelan, B. J. Whitehorn, N. Wichary, C. Wiebe, K. Wiebusch, C. H. Williams, D. R. Wissing, H. Wolf, M. Wood, T. R. Woschnagg, K. Xu, D. L. Xu, X. W. Yanez, J. P. Yodh, G. Yoshida, S. Zarzhitsky, P. Ziemann, J. Zierke, S. Collaboration, M. Zoll. The LIGO Scientific Collaboration, the Virgo Aasi, J. Abbott, B. P. Abbott, R. Abbott, T. Abernathy, M. R. Acernese, F. Ackley, K. Adams, C. Adams, T. Addesso, P. Adhikari, R. X. Affeldt, C. Agathos, M. Aggarwal, N. Aguiar, O. D. Ajith, P. Alemic, A. Allen, B. Allocca, A. Amariutei, D. Andersen, M. Anderson, R. A. Anderson, S. B. Anderson, W. G. Arai, K. Araya, M. C. Arceneaux, C. Areeda, J. S. Ast, S. Aston, S. M. Astone, P. Aufmuth, P. Augustus, H. Aulbert, C. Aylott, B. E. Babak, S. Baker, P. T. Ballardin, G. Ballmer, S. W. Barayoga, J. C. Barbet, M. Barish, B. C. Barker, D. Barone, F. Barr, B. Barsotti, L. Barsuglia, M. Barton, M. A. Bartos, I. Bassiri, R. Basti, A. Batch, J. C. Bauchrowitz, J. Bauer, Th. S. Baune, C. Bavigadda, V. Behnke, B. Bejger, M. Beker, M. G. Belczynski, C. Bell, A. S. Bell, C. Bergmann, G. Bersanetti, D. Bertolini, A. Betzwieser, J. Bilenko, I. A. Billingsley, G. Birch, J. Biscans, S. Bitossi, M. Biwer, C. Bizouard, M. A. Black, E. Blackburn, J. K. Blackburn, L. Blair, D. Bloemen, S. Bock, O. Bodiya, T. P. Boer, M. Bogaert, G. Bogan, C. Bojtos, P. Bond, C. Bondu, F. Bonelli, L. Bonnand, R. Bork, R. Born, M. Boschi, V. Bose, Sukanta Bosi, L. Bradaschia, C. Brady, P. R. Braginsky, V. B. Branchesi, M. Brau, J. E. Briant, T. Bridges, D. O. Brillet, A. Brinkmann, M. Brisson, V. Brooks, A. F. Brown, D. A. Brown, D. D. Brückner, F. Buchman, S. Buikema, A. Bulik, T. Bulten, H. J. Buonanno, A. Burman, R. Buskulic, D. Buy, C. Cadonati, L. Cagnoli, G. Bustillo, J. Calderón Calloni, E. Camp, J. B. Campsie, P. Cannon, K. C. Canuel, B. Cao, J. Capano, C. D. Carbognani, F. Carbone, L. Caride, S. Castaldi, G. Caudill, S. Cavaglià, M. Cavalier, F. Cavalieri, R. Celerier, C. Cella, G. Cepeda, C. Cesarini, E. Chakraborty, R. Chalermsongsak, T. Chamberlin, S. J. Chao, S. Charlton, P. Chassande-Mottin, E. Chen, X. Chen, Y. Chincarini, A. Chiummo, A. Cho, H. S. Cho, M. Chow, J. H. Christensen, N. Chu, Q. Chua, S. S. Y. Chung, S. Ciani, G. Clara, F. Clark, D. E. Clark, J. A. Clayton, J. H. Cleva, F. Coccia, E. Cohadon, P. -F. Colla, A. Collette, C. Colombini, M. Cominsky, L. Constancio Jr., M. Conte, A. Cook, D. Corbitt, T. R. Cornish, N. Corsi, A. Costa, C. A. Coughlin, M. W. Coulon, J. -P. Countryman, S. Couvares, P. Coward, D. M. Cowart, M. J. Coyne, D. C. Coyne, R. Craig, K. Creighton, J. D. E. Croce, R. P. Crowder, S. G. Cumming, A. Cunningham, L. Cuoco, E. Cutler, C. Dahl, K. Canton, T. Dal Damjanic, M. Danilishin, S. L. D'Antonio, S. Danzmann, K. Dattilo, V. Daveloza, H. Davier, M. Davies, G. S. Daw, E. J. Day, R. Dayanga, T. DeBra, D. Debreczeni, G. Degallaix, J. Deléglise, S. Del Pozzo, W. Denker, T. Dent, T. Dereli, H. Dergachev, V. De Rosa, R. DeRosa, R. T. DeSalvo, R. Dhurandhar, S. Díaz, M. Dickson, J. Di Fiore, L. Di Lieto, A. Di Palma, I. Di Virgilio, A. Dolique, V. Dominguez, E. Donovan, F. Dooley, K. L. Doravari, S. Douglas, R. Downes, T. P. Drago, M. Drever, R. W. P. Driggers, J. C. Du, Z. Ducrot, M. Dwyer, S. Eberle, T. Edo, T. Edwards, M. Effler, A. Eggenstein, H. -B. Ehrens, P. Eichholz, J. Eikenberry, S. S. Endrőczi, G. Essick, R. Etzel, T. Evans, M. Evans, T. Factourovich, M. Fafone, V. Fairhurst, S. Fan, X. Fang, Q. Farinon, S. Farr, B. Farr, W. M. Favata, M. Fazi, D. Fehrmann, H. Fejer, M. M. Feldbaum, D. Feroz, F. Ferrante, I. Ferreira, E. C. Ferrini, F. Fidecaro, F. Finn, L. S. Fiori, I. Fisher, R. P. Flaminio, R. Fournier, J. -D. Franco, S. Frasca, S. Frasconi, F. Frede, M. Frei, Z. Freise, A. Frey, R. Fricke, T. T. Fritschel, P. Frolov, V. V. Fulda, P. Fyffe, M. Gair, J. R. Gammaitoni, L. Gaonkar, S. Garufi, F. Gehrels, N. Gemme, G. Gendre, B. Genin, E. Gennai, A. Ghosh, S. Giaime, J. A. Giardina, K. D. Giazotto, A. Gleason, J. Goetz, E. Goetz, R. Gondan, L. González, G. Gordon, N. Gorodetsky, M. L. Gossan, S. Goßler, S. Gouaty, R. Gräf, C. Graff, P. B. Granata, M. Grant, A. Gras, S. Gray, C. Greenhalgh, R. J. S. Gretarsson, A. M. Groot, P. Grote, H. Grover, K. Grunewald, S. Guidi, G. M. Guido, C. J. Gushwa, K. Gustafson, E. K. Gustafson, R. Ha, J. Hall, E. D. Hamilton, W. Hammer, D. Hammond, G. Hanke, M. Hanks, J. Hanna, C. Hannam, M. D. Hanson, J. Harms, J. Harry, G. M. Harry, I. W. Harstad, E. D. Hart, M. Hartman, M. T. Haster, C. -J. Haughian, K. Heidmann, A. Heintze, M. Heitmann, H. Hello, P. Hemming, G. Hendry, M. Heng, I. S. Heptonstall, A. W. Heurs, M. Hewitson, M. Hild, S. Hoak, D. Hodge, K. A. Hofman, D. Holt, K. Hopkins, P. Horrom, T. Hoske, D. Hosken, D. J. Hough, J. Howell, E. J. Hu, Y. Huerta, E. Hughey, B. Husa, S. Huttner, S. H. Huynh, M. Huynh-Dinh, T. Idrisy, A. Ingram, D. R. Inta, R. Islas, G. Isogai, T. Ivanov, A. Iyer, B. R. Izumi, K. Jacobson, M. Jang, H. Jaranowski, P. Ji, Y. Jiménez-Forteza, F. Johnson, W. W. Jones, D. I. Jones, R. Jonker, R. J. G. Ju, L. K, Haris Kalmus, P. Kalogera, V. Kandhasamy, S. Kang, G. Kanner, J. B. Karlen, J. Kasprzack, M. Katsavounidis, E. Katzman, W. Kaufer, H. Kaufer, S. Kaur, T. Kawabe, K. Kawazoe, F. Kéfélian, F. Keiser, G. M. Keitel, D. Kelley, D. B. Kells, W. Keppel, D. G. Khalaidovski, A. Khalili, F. Y. Khazanov, E. A. Kim, C. Kim, K. Kim, N. G. Kim, N. Kim, S. Kim, Y. -M. King, E. J. King, P. J. Kinzel, D. L. Kissel, J. S. Klimenko, S. Kline, J. Koehlenbeck, S. Kokeyama, K. Kondrashov, V. Koranda, S. Korth, W. Z. Kowalska, I. Kozak, D. B. Kringel, V. Królak, A. Kuehn, G. Kumar, A. Kumar, D. Nanda Kumar, P. Kumar, R. Kuo, L. Kutynia, A. Lam, P. K. Landry, M. Lantz, B. Larson, S. Lasky, P. D. Lazzarini, A. Lazzaro, C. Leaci, P. Leavey, S. Lebigot, E. O. Lee, C. H. Lee, H. K. Lee, H. M. Lee, J. Lee, P. J. Leonardi, M. Leong, J. R. Roux, A. Le Leroy, N. Letendre, N. Levin, Y. Levine, B. Lewis, J. Li, T. G. F. Libbrecht, K. Libson, A. Lin, A. C. Littenberg, T. B. Lockerbie, N. A. Lockett, V. Lodhia, D. Loew, K. Logue, J. Lombardi, A. L. Lopez, E. Lorenzini, M. Loriette, V. Lormand, M. Losurdo, G. Lough, J. Lubinski, M. J. Lück, H. Lundgren, A. P. Ma, Y. Macdonald, E. P. MacDonald, T. Machenschalk, B. MacInnis, M. Macleod, D. M. Magaña-Sandoval, F. Magee, R. Mageswaran, M. Maglione, C. Mailand, K. Majorana, E. Maksimovic, I. Malvezzi, V. Man, N. Manca, G. M. Mandel, I. Mandic, V. Mangano, V. Mangini, N. M. Mansell, G. Mantovani, M. Marchesoni, F. Marion, F. Márka, S. Márka, Z. Markosyan, A. Maros, E. Marque, J. Martelli, F. Martin, I. W. Martin, R. M. Martinelli, L. Martynov, D. Marx, J. N. Mason, K. Masserot, A. Massinger, T. J. Matichard, F. Matone, L. Mavalvala, N. May, G. Mazumder, N. Mazzolo, G. McCarthy, R. McClelland, D. E. McGuire, S. C. McIntyre, G. McIver, J. McLin, K. Meacher, D. Meadors, G. D. Mehmet, M. Meidam, J. Meinders, M. Melatos, A. Mendell, G. Mercer, R. A. Meshkov, S. Messenger, C. Meyer, M. S. Meyers, P. M. Mezzani, F. Miao, H. Michel, C. Mikhailov, E. E. Milano, L. Minenkov, Y. Mingarelli, C. M. F. Mishra, C. Mitra, S. Mitrofanov, V. P. Mitselmakher, G. Mittleman, R. Moe, B. Moggi, A. Mohan, M. Mohapatra, S. R. P. Moraru, D. Moreno, G. Morgado, N. Morriss, S. R. Mossavi, K. Mours, B. Mow-Lowry, C. M. Mueller, C. L. Mueller, G. Mukherjee, S. Mullavey, A. Munch, J. Murphy, D. Murray, P. G. Mytidis, A. Nagy, M. F. Nardecchia, I. Naticchioni, L. Nayak, R. K. Necula, V. Nelemans, G. Neri, I. Neri, M. Newton, G. Nguyen, T. Nielsen, A. B. Nissanke, S. Nitz, A. H. Nocera, F. Nolting, D. Normandin, M. E. N. Nuttall, L. K. Ochsner, E. O'Dell, J. Oelker, E. Oh, J. J. Oh, S. H. Ohme, F. Omar, S. Oppermann, P. Oram, R. O'Reilly, B. Ortega, W. O'Shaughnessy, R. Osthelder, C. Ottaway, D. J. Ottens, R. S. Overmier, H. Owen, B. J. Padilla, C. Pai, A. Palashov, O. Palomba, C. Pan, H. Pan, Y. Pankow, C. Paoletti, F. Papa, M. A. Paris, H. Pasqualetti, A. Passaquieti, R. Passuello, D. Pedraza, M. Pele, A. Penn, S. Perreca, A. Phelps, M. Pichot, M. Pickenpack, M. Piergiovanni, F. Pierro, V. Pinard, L. Pinto, I. M. Pitkin, M. Poeld, J. Poggiani, R. Poteomkin, A. Powell, J. Prasad, J. Predoi, V. Premachandra, S. Prestegard, T. Price, L. R. Prijatelj, M. Privitera, S. Prodi, G. A. Prokhorov, L. Puncken, O. Punturo, M. Puppo, P. Pürrer, M. Qin, J. Quetschke, V. Quintero, E. Quitzow-James, R. Raab, F. J. Rabeling, D. S. Rácz, I. Radkins, H. Raffai, P. Raja, S. Rajalakshmi, G. Rakhmanov, M. Ramet, C. Ramirez, K. Rapagnani, P. Raymond, V. Razzano, M. Re, V. Recchia, S. Reed, C. M. Regimbau, T. Reid, S. Reitze, D. H. Reula, O. Rhoades, E. Ricci, F. Riesen, R. Riles, K. Robertson, N. A. Robinet, F. Rocchi, A. Roddy, S. B. Rolland, L. Rollins, J. G. Romano, R. Romanov, G. Romie, J. H. Rosińska, D. Rowan, S. Rüdiger, A. Ruggi, P. Ryan, K. Salemi, F. Sammut, L. Sandberg, V. Sanders, J. R. Sankar, S. Sannibale, V. Santiago-Prieto, I. Saracco, E. Sassolas, B. Sathyaprakash, B. S. Saulson, P. R. Savage, R. Scheuer, J. Schilling, R. Schilman, M. Schmidt, P. Schnabel, R. Schofield, R. M. S. Schreiber, E. Schuette, D. Schutz, B. F. Scott, J. Scott, S. M. Sellers, D. Sengupta, A. S. Sentenac, D. Sequino, V. Sergeev, A. Shaddock, D. A. Shah, S. Shahriar, M. S. Shaltev, M. Shao, Z. Shapiro, B. Shawhan, P. Shoemaker, D. H. Sidery, T. L. Siellez, K. Siemens, X. Sigg, D. Simakov, D. Singer, A. Singer, L. Singh, R. Sintes, A. M. Slagmolen, B. J. J. Slutsky, J. Smith, J. R. Smith, M. R. Smith, R. J. E. Smith-Lefebvre, N. D. Son, E. J. Sorazu, B. Souradeep, T. Staley, A. Stebbins, J. Steinke, M. Steinlechner, J. Steinlechner, S. Stephens, B. C. Steplewski, S. Stevenson, S. Stone, R. Stops, D. Strain, K. A. Straniero, N. Strigin, S. Sturani, R. Stuver, A. L. Summerscales, T. Z. Susmithan, S. Sutton, P. J. Swinkels, B. Tacca, M. Talukder, D. Tanner, D. B. Tao, J. Tarabrin, S. P. Taylor, R. Tellez, G. Thirugnanasambandam, M. P. Thomas, M. Thomas, P. Thorne, K. A. Thorne, K. S. Thrane, E. Tiwari, V. Tokmakov, K. V. Tomlinson, C. Tonelli, M. Torres, C. V. Torrie, C. I. Travasso, F. Traylor, G. Tse, M. Tshilumba, D. Tuennermann, H. Ugolini, D. Unnikrishnan, C. S. Urban, A. L. Usman, S. A. Vahlbruch, H. Vajente, G. Valdes, G. Vallisneri, M. van Beuzekom, M. Brand, J. F. J. van den Broeck, C. Van Den van der Sluys, M. V. van Heijningen, J. van Veggel, A. A. Vass, S. Vasúth, M. Vaulin, R. Vecchio, A. Vedovato, G. Veitch, J. Veitch, P. J. Venkateswara, K. Verkindt, D. Vetrano, F. Viceré, A. Vincent-Finley, R. Vinet, J. -Y. Vitale, S. Vo, T. Vocca, H. Vorvick, C. Vousden, W. D. Vyachanin, S. P. Wade, A. R. Wade, L. Wade, M. Walker, M. Wallace, L. Walsh, S. Wang, M. Wang, X. Ward, R. L. Was, M. Weaver, B. Wei, L. -W. Weinert, M. Weinstein, A. J. Weiss, R. Welborn, T. Wen, L. Wessels, P. West, M. Westphal, T. Wette, K. Whelan, J. T. White, D. J. Whiting, B. F. Wiesner, K. Wilkinson, C. Williams, K. Williams, L. Williams, R. Williams, T. D. Williamson, A. R. Willis, J. L. Willke, B. Wimmer, M. Winkler, W. Wipf, C. C. Wiseman, A. G. Wittel, H. Woan, G. Wolovick, N. Worden, J. Wu, Y. Yablon, J. Yakushin, I. Yam, W. Yamamoto, H. Yancey, C. C. Yang, H. Yvert, M. Zadrożny, A. Zanolin, M. Zendri, J. -P. Zhang, Fan Zhang, L. Zhao, C. Zhu, H. Zhu, X. J. Zucker, M. E. Zuraw, S. Zweizig, J.
Source :
Phys. Rev. D 90, 102002 (2014)
Publication Year :
2014
Abstract
We report the results of a multimessenger search for coincident signals from the LIGO and Virgo gravitational-wave observatories and the partially completed IceCube high-energy neutrino detector, including periods of joint operation between 2007-2010. These include parts of the 2005-2007 run and the 2009-2010 run for LIGO-Virgo, and IceCube's observation periods with 22, 59 and 79 strings. We find no significant coincident events, and use the search results to derive upper limits on the rate of joint sources for a range of source emission parameters. For the optimistic assumption of gravitational-wave emission energy of $10^{-2}$\,M$_\odot$c$^2$ at $\sim 150$\,Hz with $\sim 60$\,ms duration, and high-energy neutrino emission of $10^{51}$\,erg comparable to the isotropic gamma-ray energy of gamma-ray bursts, we limit the source rate below $1.6 \times 10^{-2}$\,Mpc$^{-3}$yr$^{-1}$. We also examine how combining information from gravitational waves and neutrinos will aid discovery in the advanced gravitational-wave detector era.
Details
Database :
arXiv
Journal :
Phys. Rev. D 90, 102002 (2014)
Publication Type :
Report
Accession number :
edsarx.1407.1042
Document Type :
Working Paper
Full Text :
https://doi.org/10.1103/PhysRevD.90.102002