Skip to search
Skip to main content
Back to Search
Start Over
A Search for Tensor, Vector, and Scalar Polarizations in the Stochastic Gravitational-Wave Background
Authors :
The LIGO Scientific Collaboration the Virgo Collaboration Abbott, B. P. Abbott, R. Abbott, T. D. Acernese, F. Ackley, K. Adams, C. Adams, T. Addesso, P. Adhikari, R. X. Adya, V. B. Affeldt, C. Afrough, M. Agarwal, B. Agathos, M. Agatsuma, K. Aggarwal, N. Aguiar, O. D. Aiello, L. Ain, A. Ajith, P. Allen, B. Allen, G. Allocca, 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. Arnaud, N. Ascenzi, S. Ashton, G. Ast, M. Aston, S. M. Astone, P. Atallah, D. V. Aufmuth, P. Aulbert, C. AultONeal, K. Austin, C. Avila-Alvarez, A. Babak, S. Bacon, P. Bader, M. K. M. Bae, S. Baker, P. T. Baldaccini, F. Ballardin, G. Ballmer, S. W. Banagiri, S. Barayoga, J. C. Barclay, S. E. Barish, B. C. Barker, D. Barkett, K. Barone, F. Barr, B. Barsotti, L. Barsuglia, M. Barta, D. Bartlett, J. Bartos, I. Bassiri, R. Basti, A. Batch, J. C. Bawaj, M. Bayley, J. C. Bazzan, M. B'ecsy, B. Beer, C. Bejger, M. Belahcene, I. Bell, A. S. Berger, B. K. Bergmann, G. Bero, J. J. Berry, C. P. L. Bersanetti, D. Bertolini, A. Betzwieser, J. Bhagwat, S. Bhandare, R. Bilenko, I. A. Billingsley, G. Billman, C. R. Birch, J. Birney, R. Birnholtz, O. Biscans, S. Biscoveanu, S. Bisht, A. Bitossi, M. Biwer, C. Bizouard, M. A. Blackburn, J. K. Blackman, J. Blair, C. D. Blair, D. G. Blair, R. M. Bloemen, S. Bock, O. Bode, N. Boer, M. Bogaert, G. Bohe, A. Bondu, F. Bonilla, E. Bonnand, R. Boom, B. A. Bork, R. Boschi, V. Bose, S. Bossie, K. Bouffanais, Y. Bozzi, A. Bradaschia, C. Brady, P. R. Branchesi, M. Brau, J. E. Briant, T. Brillet, A. Brinkmann, M. Brisson, V. Brockill, P. Broida, J. E. Brooks, A. F. Brown, D. A. Brown, D. D. Brunett, S. Buchanan, C. C. Buikema, A. Bulik, T. Bulten, H. J. Buonanno, A. Buskulic, D. Buy, C. Byer, R. L. Cabero, M. Cadonati, L. Cagnoli, G. Cahillane, C. Bustillo, J. Calder'on Callister, T. A. Calloni, E. Camp, J. B. Canepa, M. Canizares, P. Cannon, K. C. Cao, H. Cao, J. Capano, C. D. Capocasa, E. Carbognani, F. Caride, S. Carney, M. F. Diaz, J. Casanueva Casentini, C. Caudill, S. Cavagli`a, M. Cavalier, F. Cavalieri, R. Cella, G. Cepeda, C. B. Cerd'a-Dur'an, P. Cerretani, G. Cesarini, E. Chamberlin, S. J. Chan, M. Chao, S. Charlton, P. Chase, E. Chassande-Mottin, E. Chatterjee, D. Cheeseboro, B. D. Chen, H. Y. Chen, X. Chen, Y. Cheng, H. -P. Chia, H. Chincarini, A. Chiummo, A. Chmiel, T. Cho, H. S. Cho, M. Chow, J. H. Christensen, N. Chu, Q. Chua, A. J. K. Chua, S. Chung, A. K. W. Chung, S. Ciani, G. Ciolfi, R. Cirelli, C. E. Cirone, A. Clara, F. Clark, J. A. Clearwater, P. Cleva, F. Cocchieri, C. Coccia, E. Cohadon, P. -F. Cohen, D. Colla, A. Collette, C. G. Cominsky, L. R. Constancio Jr., M. Conti, L. Cooper, S. J. Corban, P. Corbitt, T. R. Cordero-Carri'on, I. Corley, K. R. Cornish, N. Corsi, A. Cortese, S. Costa, C. A. Coughlin, E. Coughlin, M. W. Coughlin, S. B. Coulon, J. -P. Countryman, S. T. Couvares, P. Covas, P. B. Cowan, E. E. Coward, D. M. Cowart, M. J. Coyne, D. C. Coyne, R. Creighton, J. D. E. Creighton, T. D. Cripe, J. Crowder, S. G. Cullen, T. J. Cumming, A. Cunningham, L. Cuoco, E. Canton, T. Dal D'alya, G. Danilishin, S. L. D'Antonio, S. Danzmann, K. Dasgupta, A. Costa, C. F. Da Silva Dattilo, V. Dave, I. Davier, M. Davis, D. Daw, E. J. Day, B. De, S. DeBra, D. Degallaix, J. De Laurentis, M. Del'eglise, S. Del Pozzo, W. Demos, N. Denker, T. Dent, T. De Pietri, R. Dergachev, V. De Rosa, R. DeRosa, R. T. De Rossi, C. DeSalvo, R. de Varona, O. Devenson, J. Dhurandhar, S. D'iaz, M. C. Di Fiore, L. Di Giovanni, M. Di Girolamo, T. Di Lieto, A. Di Pace, S. Di Palma, I. Di Renzo, F. Doctor, Z. Dolique, V. Donovan, F. Dooley, K. L. Doravari, S. Dorrington, I. Douglas, R. 'Alvarez, M. Dovale Downes, T. P. Drago, M. Dreissigacker, C. Driggers, J. C. Du, Z. Ducrot, M. Dupej, P. Dwyer, S. E. Edo, T. B. Edwards, M. C. Effler, A. Eggenstein, H. -B. Ehrens, P. Eichholz, J. Eikenberry, S. S. Eisenstein, R. A. Essick, R. C. Estevez, D. Etienne, Z. B. Etzel, T. Evans, M. Evans, T. M. Factourovich, M. Fafone, V. Fair, H. Fairhurst, S. Fan, X. Farinon, S. Farr, B. Farr, W. M. Fauchon-Jones, E. J. Favata, M. Fays, M. Fee, C. Fehrmann, H. Feicht, J. Fejer, M. M. Fernandez-Galiana, A. Ferrante, I. Ferreira, E. C. Ferrini, F. Fidecaro, F. Finstad, D. Fiori, I. Fiorucci, D. Fishbach, M. Fisher, R. P. Fitz-Axen, M. Flaminio, R. Fletcher, M. Fong, H. Font, J. A. Forsyth, P. W. F. Forsyth, S. S. Fournier, J. -D. Frasca, S. Frasconi, F. Frei, Z. Freise, A. Frey, R. Frey, V. Fries, E. M. Fritschel, P. Frolov, V. V. Fulda, P. Fyffe, M. Gabbard, H. Gadre, B. U. Gaebel, S. M. Gair, J. R. Gammaitoni, L. Ganija, M. R. Gaonkar, S. G. Garcia-Quiros, C. Garufi, F. Gateley, B. Gaudio, S. Gaur, G. Gayathri, V. Gehrels, N. Gemme, G. Genin, E. Gennai, A. George, D. George, J. Gergely, L. Germain, V. Ghonge, S. Ghosh, Abhirup Ghosh, Archisman Ghosh, S. Giaime, J. A. Giardina, K. D. Giazotto, A. Gill, K. Glover, L. Goetz, E. Goetz, R. Gomes, S. Goncharov, B. Gonz'alez, G. Castro, J. M. Gonzalez Gopakumar, A. Gorodetsky, M. L. Gossan, S. E. Gosselin, M. Gouaty, R. Grado, A. Graef, C. Granata, M. Grant, A. Gras, S. Gray, C. Greco, G. Green, A. C. Gretarsson, E. M. Groot, P. Grote, H. Grunewald, S. Gruning, P. Guidi, G. M. Guo, X. Gupta, A. Gupta, M. K. Gushwa, K. E. Gustafson, E. K. Gustafson, R. Halim, O. Hall, B. R. Hall, E. D. Hamilton, E. Z. Hammond, G. Haney, M. Hanke, M. M. Hanks, J. Hanna, C. Hannam, M. D. Hannuksela, O. A. Hanson, J. Hardwick, T. Harms, J. Harry, G. M. Harry, I. W. Hart, M. J. Haster, C. -J. Haughian, K. Healy, J. Heidmann, A. Heintze, M. C. Heitmann, H. Hello, P. Hemming, G. Hendry, M. Heng, I. S. Hennig, J. Heptonstall, A. W. Heurs, M. Hild, S. Hinderer, T. Hoak, D. Hofman, D. Holt, K. Holz, D. E. Hopkins, P. Horst, C. Hough, J. Houston, E. A. Howell, E. J. Hreibi, A. Hu, Y. M. Huerta, E. A. Huet, D. Hughey, B. Husa, S. Huttner, S. H. Huynh-Dinh, T. Indik, N. Inta, R. Intini, G. Isa, H. N. Isac, J. -M. Isi, M. Iyer, B. R. Izumi, K. Jacqmin, T. Jani, K. Jaranowski, P. Jawahar, S. Jim'enez-Forteza, F. Johnson, W. W. Jones, D. I. Jones, R. Jonker, R. J. G. Ju, L. Junker, J. Kalaghatgi, C. V. Kalogera, V. Kamai, B. Kandhasamy, S. Kang, G. Kanner, J. B. Kapadia, S. J. Karki, S. Karvinen, K. S. Kasprzack, M. Katolik, M. Katsavounidis, E. Katzman, W. Kaufer, S. Kawabe, K. K'ef'elian, F. Keitel, D. Kemball, A. J. Kennedy, R. Kent, C. Key, J. S. Khalili, F. Y. Khan, I. Khan, S. Khan, Z. Khazanov, E. A. Kijbunchoo, N. Kim, Chunglee Kim, J. C. Kim, K. Kim, W. Kim, W. S. Kim, Y. -M. Kimbrell, S. J. King, E. J. King, P. J. Kinley-Hanlon, M. Kirchhoff, R. Kissel, J. S. Kleybolte, L. Klimenko, S. Knowles, T. D. Koch, P. Koehlenbeck, S. M. Koley, S. Kondrashov, V. Kontos, A. Korobko, M. Korth, W. Z. Kowalska, I. Kozak, D. B. Kr"amer, C. Kringel, V. Kr'olak, A. Kuehn, G. Kumar, P. Kumar, R. Kumar, S. Kuo, L. Kutynia, A. Kwang, S. Lackey, B. D. Lai, K. H. Landry, M. Lang, R. N. Lange, J. Lantz, B. Lanza, R. K. Lartaux-Vollard, A. Lasky, P. D. Laxen, M. Lazzarini, A. Lazzaro, C. Leaci, P. Leavey, S. Lee, C. H. Lee, H. K. Lee, H. M. Lee, H. W. Lee, K. Lehmann, J. Lenon, A. Leonardi, M. Leroy, N. Letendre, N. Levin, Y. Li, T. G. F. Linker, S. D. Littenberg, T. B. Liu, J. Lo, R. K. L. Lockerbie, N. A. London, L. T. Lord, J. E. Lorenzini, M. Loriette, V. Lormand, M. Losurdo, G. Lough, J. D. Lousto, C. O. Lovelace, G. L"uck, H. Lumaca, D. Lundgren, A. P. Lynch, R. Ma, Y. Macas, R. Macfoy, S. Machenschalk, B. MacInnis, M. Macleod, D. M. Hernandez, I. Magana Sandoval, F. Magana Zertuche, L. Magana Magee, R. M. Majorana, E. Maksimovic, I. Man, N. Mandic, V. Mangano, V. Mansell, G. L. Manske, M. Mantovani, M. Marchesoni, F. Marion, F. M'arka, S. M'arka, Z. Markakis, C. Markosyan, A. S. Markowitz, A. Maros, E. Marquina, A. Martelli, F. Martellini, L. Martin, I. W. Martin, R. M. Martynov, D. V. Mason, K. Massera, E. Masserot, A. Massinger, T. J. Masso-Reid, M. Mastrogiovanni, S. Matas, A. Matichard, F. Matone, L. Mavalvala, N. Mazumder, N. McCarthy, R. McClelland, D. E. McCormick, S. McCuller, L. McGuire, S. C. McIntyre, G. McIver, J. McManus, D. J. McNeill, L. McRae, T. McWilliams, S. T. Meacher, D. Meadors, G. D. Mehmet, M. Meidam, J. Mejuto-Villa, E. Melatos, A. Mendell, G. Mercer, R. A. Merilh, E. L. Merzougui, M. Meshkov, S. Messenger, C. Messick, C. Metzdorff, R. Meyers, P. M. Miao, H. Michel, C. Middleton, H. Mikhailov, E. E. Milano, L. Miller, A. L. Miller, B. B. Miller, J. Millhouse, M. Milovich-Goff, M. C. Minazzoli, O. Minenkov, Y. Ming, J. Mishra, C. Mitra, S. Mitrofanov, V. P. Mitselmakher, G. Mittleman, R. Moffa, D. Moggi, A. Mogushi, K. Mohan, M. Mohapatra, S. R. P. Montani, M. Moore, C. J. Moraru, D. Moreno, G. Morriss, S. R. Mours, B. Mow-Lowry, C. M. Mueller, G. Muir, A. W. Mukherjee, Arunava Mukherjee, D. Mukherjee, S. Mukund, N. Mullavey, A. Munch, J. Muniz, E. A. Muratore, M. Murray, P. G. Napier, K. Nardecchia, I. Naticchioni, L. Nayak, R. K. Neilson, J. Nelemans, G. Nelson, T. J. N. Nery, M. Neunzert, A. Nevin, L. Newport, J. M. Newton, G. Ng, K. K. Y. Nguyen, T. T. Nichols, D. Nielsen, A. B. Nissanke, S. Nitz, A. Noack, A. Nocera, F. Nolting, D. North, C. Nuttall, L. K. Oberling, J. O'Dea, G. D. Ogin, G. H. Oh, J. J. Oh, S. H. Ohme, F. Okada, M. A. Oliver, M. Oppermann, P. Oram, Richard J. O'Reilly, B. Ormiston, R. Ortega, L. F. O'Shaughnessy, R. Ossokine, S. Ottaway, D. J. Overmier, H. Owen, B. J. Pace, A. E. Page, J. Page, M. A. Pai, A. Pai, S. A. Palamos, J. R. Palashov, O. Palomba, C. Pal-Singh, A. Pan, Howard Pan, Huang-Wei Pang, B. Pang, P. T. H. Pankow, C. Pannarale, F. Pant, B. C. Paoletti, F. Paoli, A. Papa, M. A. Parida, A. Parker, W. Pascucci, D. Pasqualetti, A. Passaquieti, R. Passuello, D. Patil, M. Patricelli, B. Pearlstone, B. L. Pedraza, M. Pedurand, R. Pekowsky, L. Pele, A. Penn, S. Perez, C. J. Perreca, A. Perri, L. M. Pfeiffer, H. P. Phelps, M. Piccinni, O. J. Pichot, M. Piergiovanni, F. Pierro, V. Pillant, G. Pinard, L. Pinto, I. M. Pirello, M. Pitkin, M. Poe, M. Poggiani, R. Popolizio, P. Porter, E. K. Post, A. Powell, J. Prasad, J. Pratt, J. W. W. Pratten, G. Predoi, V. Prestegard, T. Prijatelj, M. Principe, M. Privitera, S. Prodi, G. A. Prokhorov, L. G. Puncken, O. Punturo, M. Puppo, P. P"urrer, M. Qi, H. Quetschke, V. Quintero, E. A. Quitzow-James, R. Raab, F. J. Rabeling, D. S. Radkins, H. Raffai, P. Raja, S. Rajan, C. Rajbhandari, B. Rakhmanov, M. Ramirez, K. E. Ramos-Buades, A. Rapagnani, P. Raymond, V. Razzano, M. Read, J. Regimbau, T. Rei, L. Reid, S. Reitze, D. H. Ren, W. Reyes, S. D. Ricci, F. Ricker, P. M. Rieger, S. Riles, K. Rizzo, M. Robertson, N. A. Robie, R. Robinet, F. Rocchi, A. Rolland, L. Rollins, J. G. Roma, V. J. Romano, R. Romel, C. L. Romie, J. H. Rosi'nska, D. Ross, M. P. Rowan, S. R"udiger, A. Ruggi, P. Rutins, G. Ryan, K. Sachdev, S. Sadecki, T. Sadeghian, L. Sakellariadou, M. Salconi, L. Saleem, M. Salemi, F. Samajdar, A. Sammut, L. Sampson, L. M. Sanchez, E. J. Sanchez, L. E. Sanchis-Gual, N. Sandberg, V. Sanders, J. R. Sassolas, B. Saulson, P. R. Sauter, O. Savage, R. L. Sawadsky, A. Schale, P. Scheel, M. Scheuer, J. Schmidt, J. Schmidt, P. Schnabel, R. Schofield, R. M. S. Sch"onbeck, A. Schreiber, E. Schuette, D. Schulte, B. W. Schutz, B. F. Schwalbe, S. G. Scott, J. Scott, S. M. Seidel, E. Sellers, D. Sengupta, A. S. Sentenac, D. Sequino, V. Sergeev, A. Shaddock, D. A. Shaffer, T. J. Shah, A. A. Shahriar, M. S. Shaner, M. B. Shao, L. Shapiro, B. Shawhan, P. Sheperd, A. Shoemaker, D. H. Shoemaker, D. M. Siellez, K. Siemens, X. Sieniawska, M. Sigg, D. Silva, A. D. Singer, L. P. Singh, A. Singhal, A. Sintes, A. M. Slagmolen, B. J. J. Smith, B. Smith, J. R. Smith, R. J. E. Somala, S. Son, E. J. Sonnenberg, J. A. Sorazu, B. Sorrentino, F. Souradeep, T. Spencer, A. P. Srivastava, A. K. Staats, K. Staley, A. Steinke, M. Steinlechner, J. Steinlechner, S. Steinmeyer, D. Stevenson, S. P. Stone, R. Stops, D. J. Strain, K. A. Stratta, G. Strigin, S. E. Strunk, A. Sturani, R. Stuver, A. L. Summerscales, T. Z. Sun, L. Sunil, S. Suresh, J. Sutton, P. J. Swinkels, B. L. Szczepa'nczyk, M. J. Tacca, M. Tait, S. C. Talbot, C. Talukder, D. Tanner, D. B. Tao, D. T'apai, M. Taracchini, A. Tasson, J. D. Taylor, J. A. Taylor, R. Tewari, S. V. Theeg, T. Thies, F. Thomas, E. G. Thomas, M. Thomas, P. Thorne, K. A. Thrane, E. Tiwari, S. Tiwari, V. Tokmakov, K. V. Toland, K. Tonelli, M. Tornasi, Z. Torres-Forn'e, A. Torrie, C. I. T"oyr"a, D. Travasso, F. Traylor, G. Trinastic, J. Tringali, M. C. Trozzo, L. Tsang, K. W. Tse, M. Tso, R. Tsukada, L. Tsuna, D. Tuyenbayev, D. Ueno, K. Ugolini, D. Unnikrishnan, C. S. Urban, A. L. Usman, S. A. Vahlbruch, H. Vajente, G. Valdes, G. van Bakel, N. van Beuzekom, M. Brand, J. F. J. van den Broeck, C. Van Den Vander-Hyde, D. C. van der Schaaf, L. van Heijningen, J. V. van Veggel, A. A. Vardaro, M. Varma, V. Vass, S. Vas'uth, M. Vecchio, A. Vedovato, G. Veitch, J. Veitch, P. J. Venkateswara, K. Venugopalan, G. Verkindt, D. Vetrano, F. Vicer'e, A. Viets, A. D. Vinciguerra, S. Vine, D. J. Vinet, J. -Y. Vitale, S. Vo, T. Vocca, H. Vorvick, C. Vyatchanin, S. P. Wade, A. R. Wade, L. E. Wade, M. Walet, R. Walker, M. Wallace, L. Walsh, S. Wang, G. Wang, H. Wang, J. Z. Wang, W. H. Wang, Y. F. Ward, R. L. Warner, J. Was, M. Watchi, J. Weaver, B. Wei, L. -W. Weinert, M. Weinstein, A. J. Weiss, R. Wen, L. Wessel, E. K. Wessels, P. Westerweck, J. Westphal, T. Wette, K. Whelan, J. T. Whiting, B. F. Whittle, C. Wilken, D. Williams, D. Williams, R. D. Williamson, A. R. Willis, J. L. Willke, B. Wimmer, M. H. Winkler, W. Wipf, C. C. Wittel, H. Woan, G. Woehler, J. Wofford, J. Wong, K. W. K. Worden, J. Wright, J. L. Wu, D. S. Wysocki, D. M. Xiao, S. Yamamoto, H. Yancey, C. C. Yang, L. Yap, M. J. Yazback, M. Yu, Hang Yu, Haocun Yvert, M. zny, A. Zadro. Zanolin, M. Zelenova, T. Zendri, J. -P. Zevin, M. Zhang, L. Zhang, M. Zhang, T. Zhang, Y. -H. Zhao, C. Zhou, M. Zhou, Z. Zhu, S. J. Zhu, X. J. Zucker, M. E. Zweizig, J.
Source :
Phys. Rev. Lett. 120, 201102 (2018)
Publication Year :
2018
Abstract
The detection of gravitational waves with Advanced LIGO and Advanced Virgo has enabled novel tests of general relativity, including direct study of the polarization of gravitational waves. While general relativity allows for only two tensor gravitational-wave polarizations, general metric theories can additionally predict two vector and two scalar polarizations. The polarization of gravitational waves is encoded in the spectral shape of the stochastic gravitational-wave background, formed by the superposition of cosmological and individually-unresolved astrophysical sources. Using data recorded by Advanced LIGO during its first observing run, we search for a stochastic background of generically-polarized gravitational waves. We find no evidence for a background of any polarization, and place the first direct bounds on the contributions of vector and scalar polarizations to the stochastic background. Under log-uniform priors for the energy in each polarization, we limit the energy-densities of tensor, vector, and scalar modes at 95% credibility to $\Omega^T_0 < 5.6 \times 10^{-8}$, $\Omega^V_0 < 6.4\times 10^{-8}$, and $\Omega^S_0 < 1.1\times 10^{-7}$ at a reference frequency $f_0 = 25$ Hz.<br />Comment: Minor updates to match published version