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Improved upper limits on the stochastic gravitational-wave background from 2009-2010 LIGO and Virgo data

Author(s): Aasi, J. ; Abbott, B. P. ; Abbott, R. ; Abbott, T. ; Abernathy, M. R. ; Accadia, T. ; Acernese, F. ; Ackley, K. ; Adams, C. ; Adams, T. ; Addesso, P. ; Adhikari, R. X. ; Affeldt, C. ; Agathos, M. ; Aggarwal, N. ; Aguiar, O. D. ; Ain, A. ; Ajith, P. ; Alemic, A. ; Allen, B. ; Allocca, A. ; Amariutei, D. ; Andersen, M. ; Anderson, R. ; Anderson, S. B. ; Anderson, W. G. ; Arai, K. ; Araya, M. C. ; Arceneaux, C. ; Areeda, J. ; 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. ; 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. ; Behnke, B. ; Bejger, M. ; Beker, M. G. ; Belczynski, C. ; Bell, A. S. ; Bell, C. ; Bergmann, G. ; Bersanetti, D. ; Bertolini, A. ; Betzwieser, J. ; Beyersdorf, P. T. ; Bilenko, I. A. ; Billingsley, G. ; Birch, J. ; Biscans, S. ; Bitossi, M. ; Bizouard, M. A. ; Black, E. ; Blackburn, J. K. ; Blackburn, L. ; Blair, D. ; Bloemen, S. ; Blom, M. ; Bock, O. ; Bodiya, T. P. ; Boer, M. ; Bogaert, G. ; Bogan, C. ; 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. ; 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. 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P. ; Zhang, Fan ; Zhang, L. ; Zhao, C. ; Zhu, X. J. ; Zucker, M. E. ; Zuraw, S. ; Zweizig, J.

Date: 2022

Persistent ID: http://hdl.handle.net/11449/227897

Origin: Oasisbr


Description

Made available in DSpace on 2022-04-29T07:24:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-12-02

Gravitational waves from a variety of sources are predicted to superpose to create a stochastic background. This background is expected to contain unique information from throughout the history of the Universe that is unavailable through standard electromagnetic observations, making its study of fundamental importance to understanding the evolution of the Universe. We carry out a search for the stochastic background with the latest data from the LIGO and Virgo detectors. Consistent with predictions from most stochastic gravitational-wave background models, the data display no evidence of a stochastic gravitational-wave signal. Assuming a gravitational-wave spectrum of ΩGW(f)=Ωα(f/fref)α, we place 95% confidence level upper limits on the energy density of the background in each of four frequency bands spanning 41.5-1726 Hz. In the frequency band of 41.5-169.25 Hz for a spectral index of α=0, we constrain the energy density of the stochastic background to be ΩGW(f)<5.6×10-6. For the 600-1000 Hz band, ΩGW(f)<0.14(f/900Hz)3, a factor of 2.5 lower than the best previously reported upper limits. We find ΩGW(f)<1.8×10-4 using a spectral index of zero for 170-600 Hz and ΩGW(f)<1.0(f/1300Hz)3 for 1000-1726 Hz, bands in which no previous direct limits have been placed. The limits in these four bands are the lowest direct measurements to date on the stochastic background. We discuss the implications of these results in light of the recent claim by the BICEP2 experiment of the possible evidence for inflationary gravitational waves.

LIGO - California Institute of Technology

Louisiana State University

Laboratoire d'Annecy-le-Vieux de Physique des Particules (LAPP) Université de Savoie CNRS/IN2P3

INFN Sezione di Napoli Complesso Universitario di Monte sant'Angelo

Università di Salerno

University of Florida

LIGO - Livingston Observatory

Cardiff University

Albert-Einstein-Institut Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik

Nikhef Science Park

LIGO - Massachusetts Institute of Technology

Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais 12227-010 São José Dos Campos

Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics

Tata Institute for Fundamental Research

Syracuse University

University of Wisconsin-Milwaukee

Leibniz Universität Hannover

INFN Sezione di Pisa

Università di Siena

Stanford University

University of Mississippi

California State University Fullerton

INFN Sezione di Roma

University of Birmingham

Montana State University

European Gravitational Observatory (EGO)

LIGO - Hanford Observatory

SUPA University of Glasgow

APC AstroParticule et Cosmologie Sorbonne Paris Cité, 10, rue Alice Domon et Léonie Duquet

Columbia University

Università di Pisa

CAMK-PAN

Astronomical Observatory Warsaw University

INFN Sezione di Genova

Università Degli Studi di Genova

San Jose State University

Faculty of Physics Lomonosov Moscow State University

LAL Université Paris-Sud IN2P3/CNRS

NASA/Goddard Space Flight Center

University of Western Australia

Department of Astrophysics/IMAPP Radboud University Nijmegen, P.O. Box 9010

Université Nice-Sophia-Antipolis CNRS Observatoire de la Côte d'Azur

Institut de Physique de Rennes CNRS, Université de Rennes 1

Laboratoire des Matériaux Avancés (LMA) IN2P3/CNRS Université de Lyon

Washington State University

INFN Sezione di Perugia

INFN Sezione di Firenze

Università Degli Studi di Urbino 'Carlo Bo'

University of Oregon

Laboratoire Kastler Brossel ENS Université Pierre et Marie Curie

VU University Amsterdam

University of Maryland

University of Massachusetts - Amherst

Universitat de les Illes Balears

Università di Napoli 'Federico II' Complesso Universitario di Monte sant'Angelo

Canadian Institute for Theoretical Astrophysics University of Toronto

Tsinghua University

University of Michigan

Rochester Institute of Technology

INFN Sezione di Roma Tor Vergata

National Tsing Hua University

Charles Sturt University

Caltech-CaRT

Pusan National University

Australian National University

Carleton College

INFN Gran Sasso Science Institute

Università di Roma Tor Vergata

Università di Roma 'La Sapienza'

University of Brussels

Sonoma State University

Embry-Riddle Aeronautical University

George Washington University

University of Cambridge

Northwestern University

University of Minnesota

University of Texas at Brownsville

University of Sheffield

Wigner RCP RMKI, Konkoly Thege Miklósút 29-33

University of Sannio at Benevento

INFN Gruppo Collegato di Trento

Università di Trento

Montclair State University

Pennsylvania State University

MTA Eötvös University 'Lendulet' Astrophysics Research Group

Università di Perugia

Rutherford Appleton Laboratory HSIC

Perimeter Institute for Theoretical Physics

American University

University of Adelaide

Raman Research Institute

Korea Institute of Science and Technology Information

Biał Ystok University

University of Southampton

IISER-TVM CET Campus

Institute of Applied Physics

Seoul National University

Hanyang University

IM-PAN

NCBJ

Institute for Plasma Research

University of Melbourne

INFN Sezione di Padova

Monash University

SUPA University of Strathclyde

ESPCI CNRS

Argentinian Gravitational Wave Group Cordoba Cordoba

Università di Camerino Dipartimento di Fisica

University of Texas at Austin

Southern University and AandM College

College of William and Mary

IISER-Kolkata

National Institute for Mathematical Sciences

Hobart and William Smith Colleges

RRCAT Indore Madhya Pradesh

SUPA University of the West of Scotland

Institute of Astronomy

Indian Institute of Technology Gandhinagar Ahmedabad Gujarat

Instituto de Física Teórica Universidade Estadual Paulista International Center for Theoretical Physics-South American Institue for Research

Andrews University

Trinity University

University of Washington

Southeastern Louisiana University

Abilene Christian University

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