We present a possible observing scenario for the Advanced LIGO and Advanced Virgo gravitational-wave detectors over the next decade, with the intention of providing information to the astronomy community to facilitate planning for multi-messenger astronomy with gravitational waves. We determine the expected sensitivity of the network to transient gravitational-wave signals, and study the capability of the network to determine the sky location of the source. We report our findings for gravitational-wave transients, with particular focus on gravitational-wave signals from the inspiral of binary neutron-star systems, which are considered the most promising for multi-messenger astronomy. The ability to localize the sources of the detected signals depends on the geographical distribution of the detectors and their relative sensitivity, and 90% credible regions can be as large as thousands of square degrees when only two sensitive detectors are operational. Determining the sky position of a significant fraction of detected signals to areas of 5 deg^2 to 20 deg^2 will require at least three detectors of sensitivity within a factor of ~2 of each other and with a broad frequency bandwidth. Should the third LIGO detector be relocated to India as expected, a significant fraction of gravitational-wave signals will be localized to a few square degrees by gravitational-wave observations alone.

Prospects for Observing and Localizing Gravitational-Wave Transients with Advanced LIGO and Advanced Virgo

BRANCHESI, MARICA;CERBONI BAIARDI, LORENZO;GRECO, GIUSEPPE;GUIDI, GIANLUCA MARIA;MONTANI, MATTEO;PIERGIOVANNI, FRANCESCO;VICERE', ANDREA;
2016

Abstract

We present a possible observing scenario for the Advanced LIGO and Advanced Virgo gravitational-wave detectors over the next decade, with the intention of providing information to the astronomy community to facilitate planning for multi-messenger astronomy with gravitational waves. We determine the expected sensitivity of the network to transient gravitational-wave signals, and study the capability of the network to determine the sky location of the source. We report our findings for gravitational-wave transients, with particular focus on gravitational-wave signals from the inspiral of binary neutron-star systems, which are considered the most promising for multi-messenger astronomy. The ability to localize the sources of the detected signals depends on the geographical distribution of the detectors and their relative sensitivity, and 90% credible regions can be as large as thousands of square degrees when only two sensitive detectors are operational. Determining the sky position of a significant fraction of detected signals to areas of 5 deg^2 to 20 deg^2 will require at least three detectors of sensitivity within a factor of ~2 of each other and with a broad frequency bandwidth. Should the third LIGO detector be relocated to India as expected, a significant fraction of gravitational-wave signals will be localized to a few square degrees by gravitational-wave observations alone.
B. P. Abbott; R. Abbott; T. D. Abbott; M. R. Abernathy; F. Acernese; K. Ackley; C. Adams; T. Adams; P. Addesso; R. X. Adhikari; V. B. Adya; C. Affeldt; M. Agathos; K. Agatsuma; N. Aggarwal; O. D. Aguiar; A. Ain; P. Ajith; B. Allen; A. Allocca; P. A. Altin; D. V. Amariutei; S. B. Anderson; W. G. Anderson; K. Arai; M. C. Araya; C. C. Arceneaux; J. S. Areeda; N. Arnaud; K. G. Arun; G. Ashton; M. Ast; S. M. Aston; P. Astone; P. Aufmuth; C. Aulbert; S. Babak; P. T. Baker; F. Baldaccini; G. Ballardin; S. W. Ballmer; J. C. Barayoga; S. E. Barclay; B. C. Barish; D. Barker; F. Barone; B. Barr; L. Barsotti; M. Barsuglia; D. Barta; J. Bartlett; I. Bartos; R. Bassiri; A. Basti; J. C. Batch; C. Baune; V. Bavigadda; M. Bazzan; B. Behnke; M. Bejger; C. Belczynski; A. S. Bell; C. J. Bell; B. K. Berger; J. Bergman; G. Bergmann; C. P. L. Berry; D. Bersanetti; A. Bertolini; J. Betzwieser; S. Bhagwat; R. Bhandare; I. A. Bilenko; G. Billingsley; J. Birch; R. Birney; S. Biscans; A. Bisht; M. Bitossi; C. Biwer; M. A. Bizouard; J. K. Blackburn; C. D. Blair; D. Blair; R. M. Blair; S. Bloemen; O. Bock; T. P. Bodiya; M. Boer; G. Bogaert; C. Bogan; A. Bohe; P. Bojtos; C. Bond; F. Bondu; R. Bonnand; R. Bork; V. Boschi; S. Bose; A. Bozzi; C. Bradaschia; P. R. Brady; V. B. Braginsky; BRANCHESI, MARICA; J. E. Brau; T. Briant; A. Brillet; M. Brinkmann; V. Brisson; P. Brockill; A. F. Brooks; D. A. Brown; D. D. Brown; N. M. Brown; C. C. Buchanan; A. Buikema; T. Bulik; H. J. Bulten; A. Buonanno; D. Buskulic; C. Buy; R. L. Byer; L. Cadonati; G. Cagnoli; C. Cahillane; J. Calder´on Bustillo; T. Callister; E. Calloni; J. B. Camp; K. C. Cannon; J. Cao; C. D. Capano; E. Capocasa; F. Carbognani; S. Caride; J. Casanueva Diaz; C. Casentini; S. Caudill; M. Cavagli`a; F. Cavalier; R. Cavalieri; G. Cella; C. Cepeda; CERBONI BAIARDI, LORENZO; G. Cerretani; E. Cesarini; R. Chakraborty; T. Chalermsongsak; S. J. Chamberlin; M. Chan; S. Chao; P. Charlton; E. Chassande Mottin; H. Y. Chen; Y. Chen; C. Cheng; A. Chincarini; A. Chiummo; H. S. Cho; M. Cho; J. H. Chow; N. Christensen; Q. Chu; S. Chua; S. Chung; G. Ciani; F. Clara; J. A. Clark; F. Cleva; E. Coccia; P. F. Cohadon; A. Colla; C. G. Collette; M. Constancio J.r.; A. Conte; L. Conti; D. Cook; T. R. Corbitt; N. Cornish; A. Corsi; S. Cortese; C. A. Costa; M. W. Coughlin; S. B. Coughlin; J. P. Coulon; S. T. Countryman; P. Couvares; D. M. Coward; M. J. Cowart; D. C. Coyne; R. Coyne; K. Craig; J. D. E. Creighton; J. Cripe; S. G. Crowder; A. Cumming; L. Cunningham; E. Cuoco; T. Dal Canton; S. L. Danilishin; S. D’Antonio; K. Danzmann; N. S. Darman; V. Dattilo; I. Dave; H. P. Daveloza; M. Davier; G. S. Davies; E. J. Daw; R. Day; D. DeBra; G. Debreczeni; J. Degallaix; M. De Laurentis; S. Del´eglise; W. Del Pozzo; T. Denker; T. Dent; H. Dereli; V. Dergachev; R. DeRosa; R. De Rosa; R. DeSalvo; S. Dhurandhar; M. C. D´ıaz; L. Di Fiore; M. Di Giovanni; A. Di Lieto; I. Di Palma; A. Di Virgilio; G. Dojcinoski; V. Dolique; F. Donovan; K. L. Dooley; S. Doravari; R. Douglas; T. P. Downes; M. Drago; R. W. P. Drever; J. C. Driggers; Z. Du; M. Ducrot; S. E. Dwyer; T. B. Edo; M. C. Edwards; A. Effler; H. B. Eggenstein; P. Ehrens; J. M. Eichholz; S. S. Eikenberry; W. Engels; R. C. Essick; T. Etzel; M. Evans; T. M. Evans; R. Everett; M. Factourovich; V. Fafone; H. Fair; S. Fairhurst; X. Fan; Q. Fang; S. Farinon; B. Farr; W. M. Farr; M. Favata; M. Fays; H. Fehrmann; M. M. Fejer; I. Ferrante; E. C. Ferreira; F. Ferrini; F. Fidecaro; I. Fiori; R. P. Fisher; R. Flaminio; M. Fletcher; J. D. Fournier; S. Franco; S. Frasca; F. Frasconi; Z. Frei; A. Freise; R. Frey; T. T. Fricke; P. Fritschel; V. V. Frolov; P. Fulda; M. Fyffe; H. A. G. Gabbard; J. R. Gair; L. Gammaitoni; S. G. Gaonkar; F. Garufi; A. Gatto; G. Gaur; N. Gehrels; G. Gemme; B. Gendre; E. Genin; A. Gennai; J. George; L. Gergely; V. Germain; A. Ghosh; S. Ghosh; J. A. Giaime; K. D. Giardina; A. Giazotto; K. Gill; A. Glaefke; E. Goetz; R. Goetz; L. Gondan; G. Gonz´alez; J. M. Gonzalez Castro; A. Gopakumar; N. A. Gordon; M. L. Gorodetsky; S. E. Gossan; M. Gosselin; R. Gouaty; C. Graef; P. B. Graff; M. Granata; A. Grant; S. Gras; C. Gray; GRECO, GIUSEPPE; A. C. Green; P. Groot; H. Grote; S. Grunewald; GUIDI, GIANLUCA MARIA; X. Guo; A. Gupta; M. K. Gupta; K. E. Gushwa; E. K. Gustafson; R. Gustafson; J. J. Hacker; B. R. Hall; E. D. Hall; G. Hammond; M. Haney; M. M. Hanke; J. Hanks; C. Hanna; M. D. Hannam; J. Hanson; T. Hardwick; HARMS, JAN; G. M. Harry; I. W. Harry; M. J. Hart; M. T. Hartman; C. J. Haster; K. Haughian; A. Heidmann; M. C. Heintze; H. Heitmann; P. Hello; G. Hemming; M. Hendry; I. S. Heng; J. Hennig; A. W. Heptonstall; M. Heurs; S. Hild; D. Hoak; K. A. Hodge; D. Hofman; S. E. Hollitt; K. Holt; D. E. Holz; P. Hopkins; D. J. Hosken; J. Hough; E. A. Houston; E. J. Howell; Y. M. Hu; S. Huang; E. A. Huerta; D. Huet; B. Hughey; S. Husa; S. H. Huttner; T. Huynh Dinh; A. Idrisy; N. Indik; D. R. Ingram; R. Inta; H. N. Isa; J. M. Isac; M. Isi; G. Islas; T. Isogai; B. R. Iyer; K. Izumi; T. Jacqmin; H. Jang; K. Jani; P. Jaranowski; S. Jawahar; F. Jim´enez Forteza; W. W. Johnson; D. I. Jones; R. Jones; R. J. G. Jonker; L. Ju; Haris K; C. V. Kalaghatgi; V. Kalogera; S. Kandhasamy; G. Kang; J. B. Kanner; S. Karki; M. Kasprzack; E. Katsavounidis; W. Katzman; S. Kaufer; T. Kaur; K. Kawabe; F. Kawazoe; F. K´ef´elian; M. S. Kehl; D. Keitel; D. B. Kelley; W. Kells; R. Kennedy; J. S. Key; A. Khalaidovski; F. Y. Khalili; S. Khan; Z. Khan; E. A. Khazanov; N. Kijbunchoo; C. Kim; J. Kim; K. Kim; N. Kim; N. Kim; Y. M. Kim; E. J. King; P. J. King; D. L. Kinzel; J. S. Kissel; L. Kleybolte; S. Klimenko; S. M. Koehlenbeck; K. Kokeyama; S. Koley; V. Kondrashov; A. Kontos; M. Korobko; W. Z. Korth; I. Kowalska; D. B. Kozak; V. Kringel; B. Krishnan; A. Kr´olak; C. Krueger; G. Kuehn; P. Kumar; L. Kuo; A. Kutynia; B. D. Lackey; M. Landry; J. Lange; B. Lantz; P. D. Lasky; A. Lazzarini; C. Lazzaro; P. Leaci; S. Leavey; E. Lebigot; C. H. Lee; H. K. Lee; H. M. Lee; K. Lee; A. Lenon; M. Leonardi; J. R. Leong; N. Leroy; N. Letendre; Y. Levin; B. M. Levine; T. G. F. Li; A. Libson; T. B. Littenberg; N. A. Lockerbie; J. Logue; A. L. Lombardi; J. E. Lord; M. Lorenzini; V. Loriette; M. Lormand; G. Losurdo; J. D. Lough; H. L¨uck; A. P. Lundgren; J. Luo; R. Lynch; Y. Ma; T. MacDonald; B. Machenschalk; M. MacInnis; D. M. Macleod; F. Maga˜na Sandoval; R. M. Magee; M. Mageswaran; E. Majorana; I. Maksimovic; V. Malvezzi; N. Man; I. Mandel; V. Mandic; V. Mangano; G. L. Mansell; M. Manske; M. Mantovani; F. Marchesoni; F. Marion; S. M´arka; Z. M´arka; A. S. Markosyan; E. Maros; MARTELLI, FILIPPO; L. Martellini; I. W. Martin; R. M. Martin; D. V. Martynov; J. N. Marx; K. Mason; A. Masserot; T. J. Massinger; M. Masso Reid; F. Matichard; L. Matone; N. Mavalvala; N. Mazumder; G. Mazzolo; R. McCarthy; D. E. McClelland; S. McCormick; S. C. McGuire; G. McIntyre; J. McIver; D. J. McManus; S. T. McWilliams; D. Meacher; G. D. Meadors; J. Meidam; A. Melatos; G. Mendell; D. Mendoza Gandara; R. A. Mercer; E. Merilh; M. Merzougui; S. Meshkov; C. Messenger; C. Messick; P. M. Meyers; F. Mezzani; H. Miao; C. Michel; H. Middleton; E. E. Mikhailov; L. Milano; J. Miller; M. Millhouse; Y. Minenkov; J. Ming; S. Mirshekari; C. Mishra; S. Mitra; V. P. Mitrofanov; G. Mitselmakher; R. Mittleman; A. Moggi; M. Mohan; S. R. P. Mohapatra; MONTANI, MATTEO; B. C. Moore; C. J. Moore; D. Moraru; G. Moreno; S. R. Morriss; K. Mossavi; B. Mours; C. M. Mow Lowry; C. L. Mueller; G. Mueller; A. W. Muir; Arunava Mukherjee; D. Mukherjee; S. Mukherjee; A. Mullavey; J. Munch; D. J. Murphy; P. G. Murray; A. Mytidis; I. Nardecchia; L. Naticchioni; R. K. Nayak; V. Necula; K. Nedkova; G. Nelemans; M. Neri; A. Neunzert; G. Newton; T. T. Nguyen; A. B. Nielsen; S. Nissanke; A. Nitz; F. Nocera; D. Nolting; M. E. N. Normandin; L. K. Nuttall; J. Oberling; E. Ochsner; J. O’Dell; E. Oelker; G. H. Ogin; J. J. Oh; S. H. Oh; F. Ohme; M. Oliver; P. Oppermann; R. J. Oram; B. O’Reilly; R. O’Shaughnessy; C. D. Ott; D. J. Ottaway; R. S. Ottens; H. Overmier; B. J. Owen; A. Pai; S. A. Pai; J. R. Palamos; O. Palashov; C. Palomba; A. Pal Singh; H. Pan; C. Pankow; F. Pannarale; B. C. Pant; F. Paoletti; A. Paoli; M. A. Papa; H. R. Paris; W. Parker; D. Pascucci; A. Pasqualetti; R. Passaquieti; D. Passuello; Z. Patrick; B. L. Pearlstone; M. Pedraza; R. Pedurand; L. Pekowsky; A. Pele; S. Penn; R. Pereira; A. Perreca; M. Phelps; O. Piccinni; M. Pichot; PIERGIOVANNI, FRANCESCO; V. Pierro; G. Pillant; L. Pinard; I. M. Pinto; M. Pitkin; R. Poggiani; A. Post; J. Powell; J. Prasad; V. Predoi; S. S. Premachandra; T. Prestegard; L. R. Price; M. Prijatelj; M. Principe; S. Privitera; G. A. Prodi; L. Prokhorov; M. Punturo; P. Puppo; M. P¨urrer; H. Qi; J. Qin; V. Quetschke; E. A. Quintero; R. QuitzowJames; F. J. Raab; D. S. Rabeling; H. Radkins; P. Raffai; S. Raja; M. Rakhmanov; P. Rapagnani; V. Raymond; M. Razzano; V. Re; J. Read; C. M. Reed; T. Regimbau; L. Rei; S. Reid; D. H. Reitze; H. Rew; F. Ricci; K. Riles; N. A. Robertson; R. Robie; F. Robinet; A. Rocchi; L. Rolland; J. G. Rollins; V. J. Roma; J. D. Romano; R. Romano; G. Romanov; J. H. Romie; D. Rosi´nska; S. Rowan; A. R¨udiger; P. Ruggi; K. Ryan; S. Sachdev; T. Sadecki; L. Sadeghian; M. Saleem; F. Salemi; A. Samajdar; L. Sammut; E. J. Sanchez; V. Sandberg; B. Sandeen; J. R. Sanders; B. Sassolas; B. S. Sathyaprakash; P. R. Saulson; O. Sauter; R. L. Savage; A. Sawadsky; P. Schale; R. Schilling†; J. Schmidt; P. Schmidt; R. Schnabel; R. M. S. Schofield; A. Sch¨onbeck; E. Schreiber; D. Schuette; B. F. Schutz; J. Scott; S. M. Scott; D. Sellers; D. Sentenac; V. Sequino; A. Sergeev; G. Serna; Y. Setyawati; A. Sevigny; D. A. Shaddock; S. Shah; M. S. Shahriar; M. Shaltev; Z. Shao; B. Shapiro; P. Shawhan; A. Sheperd; D. H. Shoemaker; D. M. Shoemaker; K. Siellez; X. Siemens; D. Sigg; A. D. Silva; D. Simakov; A. Singer; L. P. Singer; A. Singh; R. Singh; A. M. Sintes; B. J. J. Slagmolen; J. R. Smith; N. D. Smith; R. J. E. Smith; E. J. Son; B. Sorazu; F. Sorrentino; T. Souradeep; A. K. Srivastava; A. Staley; M. Steinke; J. Steinlechner; S. Steinlechner; D. Steinmeyer; B. C. Stephens; R. Stone; K. A. Strain; N. Straniero; STRATTA, MARIA GIULIANA; N. A. Strauss; S. Strigin; R. Sturani; A. L. Stuver; T. Z. Summerscales; L. Sun; P. J. Sutton; B. L. Swinkels; M. J. Szczepanczyk; M. Tacca; D. Talukder; D. B. Tanner; M. T´apai; S. P. Tarabrin; A. Taracchini; R. Taylor; T. Theeg; M. P. Thirugnanasambandam; E. G. Thomas; M. Thomas; P. Thomas; K. A. Thorne; K. S. Thorne; E. Thrane; S. Tiwari; V. Tiwari; K. V. Tokmakov; C. Tomlinson; M. Tonelli; C. V. Torres‡; C. I. Torrie; D. T¨oyr¨a; F. Travasso; G. Traylor; D. Trifirò; M. C. Tringali; L. Trozzo; M. Tse; M. Turconi; D. Tuyenbayev; D. Ugolini; C. S. Unnikrishnan; A. L. Urban; S. A. Usman; H. Vahlbruch; G. Vajente; G. Valdes; N. van Bakel; M. van Beuzekom; J. F. J. van den Brand; C. van den Broeck; D. C. Vander Hyde; L. van der Schaaf; M. V. van der Sluys; J. V. van Heijningen; A. A. van Veggel; M. Vardaro; S. Vass; M. Vas´uth; R. Vaulin; A. Vecchio; G. Vedovato; J. Veitch; P. J. Veitch; K. Venkateswara; D. Verkindt; VETRANO, FLAVIO; VICERE', ANDREA; S. Vinciguerra; D. J. Vine; J. Y. Vinet; S. Vitale; T. Vo; H. Vocca; C. Vorvick; W. D. Vousden; S. P. Vyatchanin; A. R. Wade; L. E. Wade; M. Wade; M. Walker; L. Wallace; S. Walsh; G. Wang; H. Wang; M. Wang; X. Wang; Y. Wang; R. L. Ward; J. Warner; M. Was; B. Weaver; L. W. Wei; M. Weinert; A. J. Weinstein; R. Weiss; T. Welborn; L. Wen; P. Weßels; T. Westphal; K. Wette; J. T. Whelan; D. J. White; B. F. Whiting; R. D. Williams; A. R. Williamson; J. L. Willis; B. Willke; M. H. Wimmer; W. Winkler; C. C. Wipf; H. Wittel; G. Woan; J. Worden; J. L. Wright; G. Wu; J. Yablon; W. Yam; H. Yamamoto; C. C. Yancey; M. J. Yap; H. Yu; M. Yvert; A. Zadro˙zny; L. Zangrando; M. Zanolin; J. P. Zendri; M. Zevin; F. Zhang; L. Zhang; M. Zhang; Y. Zhang; C. Zhao; M. Zhou; Z. Zhou; X. J. Zhu; M. E. Zucker; S. E. Zuraw; J. Zweizig
File in questo prodotto:
File Dimensione Formato  
ObservingScenario_lrr-2016-1Color.pdf

accesso aperto

Tipo: Versione (PDF) editoriale
Licenza: Licenza per Accesso Aperto. Creative Commons Attribuzione (CCBY)
Dimensione 2.98 MB
Formato Adobe PDF
2.98 MB Adobe PDF Visualizza/Apri

I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.

Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/11585/865780
Citazioni
  • ???jsp.display-item.citation.pmc??? ND
  • Scopus 424
  • ???jsp.display-item.citation.isi??? 319
social impact