First targeted search for gravitational-wave bursts from core-collapse supernovae in data of first-generation laser interferometer detectors

Abbott, B.  . p.; Abbott, R.; Abbott, T.  . d.; Abernathy, M.  . r.; Acernese, F.; Ackley, K.; Adams, C.; Adams, T.; Addesso, P.; Adhikari, R.  . x.; Adya, V.  . b.; Affeldt, C.; Agathos, M.; Agatsuma, K.; Aggarwal, N.; Aguiar, O.  . d.; Aiello, L.; Ain, A.; Ajith, P.; Allen, B.; Allocca, A.; Altin, P.  . a.; Anderson, S.  . b.; Anderson, W.  . g.; Arai, K.; Araya, M.  . c.; Arceneaux, C.  . c.; Areeda, J.  . s.; Arnaud, N.; Arun, K.  . g.; Ascenzi, S.; Ashton, G.; Ast, M.; Aston, S.  . m.; Astone, P.; Aufmuth, P.; Aulbert, C.; Babak, S.; Bacon, P.; Bader, M.  . k.  . m.; Baker, P.  . t.; Baldaccini, F.; Ballardin, G.; Ballmer, S.  . w.; Barayoga, J.  . c.; Barclay, S.  . e.; Barish, B.  . c.; Barker, D.; Barone, F.; Barr, B.; Barsotti, L.; Barsuglia, M.; Barta, D.; Bartlett, J.; Bartos, I.; Bassiri, R.; Basti, A.; Batch, J.  . c.; Baune, C.; Bavigadda, V.; Bazzan, M.; Behnke, B.; Bejger, M.; Bell, A.  . s.; Bell, C.  . j.; Berger, B.  . k.; Bergman, J.; Bergmann, G.; Berry, C.  . p.  . l.; Bersanetti, D.; Bertolini, A.; Betzwieser, J.; Bhagwat, S.; Bhandare, R.; Bilenko, I.  . a.; Billingsley, G.; Birch, J.; Birney, R.; Biscans, S.; Bisht, A.; Bitossi, M.; Biwer, C.; Bizouard, M.  . a.; Blackburn, J.  . k.; Blair, C.  . d.; Blair, D.  . g.; Blair, R.  . m.; Bloemen, S.; Bock, O.; Bodiya, T.  . p.; Boer, M.; Bogaert, G.; Bogan, C.; Bohe, A.; Bojtos, P.; Bond, C.; Bondu, F.; Bonnand, R.; Boom, B.  . a.; Bork, R.; Boschi, V.; Bose, S.; Bouffanais, Y.; Bozzi, A.; Bradaschia, C.; Brady, P.  . r.; Braginsky, V.  . b.; Branchesi, Marica; Brau, J.  . e.; Briant, T.; Brillet, A.; Brinkmann, M.; Brisson, V.; Brockill, P.; Brooks, A.  . f.; Brown, D.  . a.; Brown, D.  . d.; Brown, N.  . m.; Buchanan, C.  . c.; Buikema, A.; Bulik, T.; Bulten, H.  . j.; Buonanno, A.; Buskulic, D.; Buy, C.; Byer, R.  . l.; Cadonati, L.; Cagnoli, G.; Cahillane, C.; Calderón Bustillo, J.; Callister, T.; Calloni, E.; Camp, J.  . b.; Cannon, K.  . c.; Cao, J.; Capano, C.  . d.; Capocasa, E.; Carbognani, F.; Caride, S.; Casanueva Diaz, J.; Casentini, C.; Caudill, S.; Cavaglià, M.; Cavalier, F.; Cavalieri, R.; Cella, G.; Cepeda, C.  . b.; CERBONI BAIARDI, Lorenzo; Cerretani, G.; Cesarini, E.; Chakraborty, R.; Chalermsongsak, T.; Chamberlin, S.  . j.; Chan, M.; Chao, S.; Charlton, P.; Chassande Mottin, E.; Chen, H.  . y.; Chen, Y.; Cheng, C.; Chincarini, A.; Chiummo, A.; Cho, H.  . s.; Cho, M.; Chow, J.  . h.; Christensen, N.; Chu, Q.; Chua, S.; Chung, S.; Ciani, G.; Clara, F.; Clark, J.  . a.; Cleva, F.; Coccia, E.; Cohadon, P. F.; Colla, A.; Collette, C.  . g.; Cominsky, L.; Constancio, M.; Conte, A.; Conti, L.; Cook, D.; Corbitt, T.  . r.; Cornish, N.; Corpuz, A.; Corsi, A.; Cortese, S.; Costa, C.  . a.; Coughlin, M.  . w.; Coughlin, S.  . b.; Coulon, J. P.; Countryman, S.  . t.; Couvares, P.; Coward, D.  . m.; Cowart, M.  . j.; Coyne, D.  . c.; Coyne, R.; Craig, K.; Creighton, J.  . d.  . e.; Cripe, J.; Crowder, S.  . g.; Cumming, A.; Cunningham, L.; Cuoco, E.; Dal Canton, T.; Danilishin, S.  . l.; D’Antonio, S.; Danzmann, K.; Darman, N.  . s.; Dattilo, V.; Dave, I.; Daveloza, H.  . p.; Davier, M.; Davies, G.  . s.; Daw, E.  . j.; Day, R.; Debra, D.; Debreczeni, G.; Degallaix, J.; De Laurentis, M.; Deléglise, S.; Del Pozzo, W.; Denker, T.; Dent, T.; Dergachev, V.; De Rosa, R.; Derosa, R.  . t.; Desalvo, R.; Dhurandhar, S.; Díaz, M.  . c.; Di Fiore, L.; Di Giovanni, M.; Di Girolamo, T.; Di Lieto, A.; Di Pace, S.; Di Palma, I.; Di Virgilio, A.; Dojcinoski, G.; Dolique, V.; 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.  . e.; Edo, T.  . b.; Edwards, M.  . c.; Effler, A.; Eggenstein, H. B.; Ehrens, P.; Eichholz, J.; Eikenberry, S.  . s.; Engels, W.; Essick, R.  . c.; Etzel, T.; Evans, M.; Evans, T.  . m.; Everett, R.; Factourovich, M.; Fafone, V.; Fair, H.; Fairhurst, S.; Fan, X.; Fang, Q.; Farinon, S.; Farr, B.; Farr, W.  . m.; Favata, M.; Fays, M.; Fehrmann, H.; Fejer, M.  . m.; Ferrante, I.; Ferreira, E.  . c.; Ferrini, F.; Fidecaro, F.; Fiori, I.; Fiorucci, D.; Fisher, R.  . p.; Flaminio, R.; Fletcher, M.; Fournier, J. D.; Frasca, S.; Frasconi, F.; Frei, Z.; Freise, A.; Frey, R.; Frey, V.; Fricke, T.  . t.; Fritschel, P.; Frolov, V.  . v.; Fulda, P.; Fyffe, M.; Gabbard, H.  . a.  . g.; Gair, J.  . r.; Gammaitoni, L.; Gaonkar, S.  . g.; Garufi, F.; Gaur, G.; Gehrels, N.; Gemme, G.; Genin, E.; Gennai, A.; George, J.; Gergely, L.; Germain, V.; Ghosh, Archisman; Ghosh, S.; Giaime, J.  . a.; Giardina, K.  . d.; Giazotto, A.; Gill, K.; Glaefke, A.; Goetz, E.; Goetz, R.; Gondan, L.; González, G.; Gonzalez Castro, J.  . m.; Gopakumar, A.; Gordon, N.  . a.; Gorodetsky, M.  . l.; Gossan, S.  . e.; Gosselin, M.; Gouaty, R.; Grado, A.; Graef, C.; Graff, P.  . b.; Granata, M.; Grant, A.; Gras, S.; Gray, C.; Greco, Giuseppe; Green, A.  . c.; Groot, P.; Grote, H.; Grunewald, S.; Guidi, GIANLUCA MARIA; Guo, X.; Gupta, A.; Gupta, M.  . k.; Gushwa, K.  . e.; Gustafson, E.  . k.; Gustafson, R.; Hacker, J.  . j.; Hall, B.  . r.; Hall, E.  . d.; Hammond, G.; Haney, M.; Hanke, M.  . m.; Hanks, J.; Hanna, C.; Hannam, M.  . d.; Hanson, J.; Hardwick, T.; Harms, Jan; Harry, G.  . m.; Harry, I.  . w.; Hart, M.  . j.; Hartman, M.  . t.; Haster, C. J.; Haughian, K.; 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.; Hoak, D.; Hodge, K.  . a.; Hofman, D.; Hollitt, S.  . e.; Holt, K.; Holz, D.  . e.; Hopkins, P.; Hosken, D.  . j.; Hough, J.; Houston, E.  . a.; Howell, E.  . j.; Y.  . m., Hu; Huang, S.; Huerta, E.  . a.; Huet, D.; Hughey, B.; Husa, S.; Huttner, S.  . h.; Huynh Dinh, T.; Idrisy, A.; Indik, N.; Ingram, D.  . r.; Inta, R.; Isa, H.  . n.; Isac, J. M.; Isi, M.; Islas, G.; Isogai, T.; Iyer, B.  . r.; Izumi, K.; Jacqmin, T.; Jang, H.; Jani, K.; Jaranowski, P.; Jawahar, S.; Jiménez Forteza, F.; Johnson, W.  . w.; Jones, D.  . i.; Jones, R.; Jonker, R.  . j.  . g.; Ju, L.; Haris, K.; Kalaghatgi, C.  . v.; Kalmus, P.; Kalogera, V.; Kamaretsos, I.; Kandhasamy, S.; Kang, G.; Kanner, J.  . b.; Karki, S.; Kasprzack, M.; Katsavounidis, E.; Katzman, W.; Kaufer, S.; Kaur, T.; Kawabe, K.; Kawazoe, F.; Kéfélian, F.; Kehl, M.  . s.; Keitel, D.; Kelley, D.  . b.; Kells, W.; Kennedy, R.; Key, J.  . s.; Khalaidovski, A.; Khalili, F.  . y.; Khan, I.; Khan, S.; Khan, Z.; Khazanov, E.  . a.; Kijbunchoo, N.; Kim, Chunglee; Kim, J.; Kim, K.; Kim, Nam Gyu; Kim, Namjun; Kim, Y. M.; King, E.  . j.; King, P.  . j.; Kinzel, D.  . l.; Kissel, J.  . s.; Kleybolte, L.; Klimenko, S.; Koehlenbeck, S.  . m.; Kokeyama, K.; Koley, S.; Kondrashov, V.; Kontos, A.; Korobko, M.; Korth, W.  . z.; Kowalska, I.; Kozak, D.  . b.; Kringel, V.; Krishnan, B.; Królak, A.; Krueger, C.; Kuehn, G.; Kumar, P.; Kuo, L.; Kutynia, A.; Lackey, B.  . d.; Landry, M.; Lange, J.; Lantz, B.; Lasky, P.  . d.; Lazzarini, A.; Lazzaro, C.; Leaci, P.; Leavey, S.; Lebigot, E.  . o.; Lee, C.  . h.; Lee, H.  . k.; Lee, H.  . m.; Lee, K.; Lenon, A.; Leonardi, M.; Leong, J.  . r.; Leroy, N.; Letendre, N.; Levin, Y.; Levine, B.  . m.; T.  . g.  . f., Li; Libson, A.; Littenberg, T.  . b.; Lockerbie, N.  . a.; Loew, K.; Logue, J.; Lombardi, A.  . l.; Lord, J.  . e.; Lorenzini, M.; Loriette, V.; Lormand, M.; Losurdo, G.; Lough, J.  . d.; Lück, H.; Lundgren, A.  . p.; Luo, J.; Lynch, R.; Ma, Y.; Macdonald, T.; Machenschalk, B.; Macinnis, M.; Macleod, D.  . m.; Magaña Sandoval, F.; Magee, R.  . m.; Mageswaran, M.; Majorana, E.; Maksimovic, I.; Malvezzi, V.; Man, N.; Mandel, I.; Mandic, V.; Mangano, V.; Mansell, G.  . l.; Manske, M.; Mantovani, M.; Marchesoni, F.; Marion, F.; Márka, S.; Márka, Z.; Markosyan, A.  . s.; Maros, E.; Martelli, Filippo; Martellini, L.; Martin, I.  . w.; Martin, R.  . m.; Martynov, D.  . v.; Marx, J.  . n.; Mason, K.; Masserot, A.; Massinger, T.  . j.; Masso Reid, M.; Mastrogiovanni, S.; Matichard, F.; Matone, L.; Mavalvala, N.; Mazumder, N.; Mazzolo, G.; Mccarthy, R.; Mcclelland, D.  . e.; Mccormick, S.; Mcguire, S.  . c.; Mcintyre, G.; Mciver, J.; Mcmanus, D.  . j.; Mcwilliams, S.  . t.; Meacher, D.; Meadors, G.  . d.; Meidam, J.; Melatos, A.; Mendell, G.; Mendoza Gandara, D.; Mercer, R.  . a.; Merilh, E.  . l.; Merzougui, M.; Meshkov, S.; Messenger, C.; Messick, C.; Metzdorff, R.; Meyers, P.  . m.; Mezzani, F.; Miao, H.; Michel, C.; Middleton, H.; Mikhailov, E.  . e.; Milano, L.; Miller, A.  . l.; Miller, J.; Millhouse, M.; Minenkov, Y.; Ming, J.; Mirshekari, S.; Mishra, C.; Mitra, S.; Mitrofanov, V.  . p.; Mitselmakher, G.; Mittleman, R.; Moggi, A.; Mohan, M.; Mohapatra, S.  . r.  . p.; Montani, Matteo; Moore, B.  . c.; Moore, C.  . j.; Moraru, D.; Moreno, G.; Morriss, S.  . r.; Mossavi, K.; Mours, B.; Mow Lowry, C.  . m.; Mueller, C.  . l.; Mueller, G.; Muir, A.  . w.; Mukherjee, Arunava; Mukherjee, D.; Mukherjee, S.; Mukund, K.  . n.; Mullavey, A.; Munch, J.; Murphy, D.  . j.; Murray, P.  . g.; Mytidis, A.; Nardecchia, I.; Naticchioni, L.; Nayak, R.  . k.; Necula, V.; Nedkova, K.; Nelemans, G.; Neri, M.; Neunzert, A.; Newton, G.; Nguyen, T.  . t.; Nielsen, A.  . b.; Nissanke, S.; Nitz, A.; Nocera, F.; Nolting, D.; Normandin, M.  . e.  . n.; Nuttall, L.  . k.; Oberling, J.; Ochsner, E.; O’Dell, J.; Oelker, E.; Ogin, G.  . h.; J.  . j., Oh; S.  . h., Oh; Ohme, F.; Oliver, M.; Oppermann, P.; Oram, Richard J.; O’Reilly, B.; O’Shaughnessy, R.; Ott, C.  . d.; Ottaway, D.  . j.; Ottens, R.  . s.; Overmier, H.; Owen, B.  . j.; Pai, A.; Pai, S.  . a.; Palamos, J.  . r.; Palashov, O.; Palomba, C.; Pal Singh, A.; Pan, H.; Pankow, C.; Pannarale, F.; Pant, B.  . c.; Paoletti, F.; Paoli, A.; Papa, M.  . a.; Paris, H.  . r.; Parker, W.; Pascucci, D.; Pasqualetti, A.; Passaquieti, R.; Passuello, D.; Patricelli, B.; Patrick, Z.; Pearlstone, B.  . l.; Pedraza, M.; Pedurand, R.; Pekowsky, L.; Pele, A.; Penn, S.; Pereira, R.; Perreca, A.; Phelps, M.; Piccinni, O.  . j.; Pichot, M.; Piergiovanni, Francesco; Pierro, V.; Pillant, G.; Pinard, L.; Pinto, I.  . m.; Pitkin, M.; Poggiani, R.; Popolizio, P.; Post, A.; Powell, J.; Prasad, J.; Predoi, V.; Premachandra, S.  . s.; Prestegard, T.; Price, L.  . r.; Prijatelj, M.; Principe, M.; Privitera, S.; Prix, R.; Prodi, G.  . a.; Prokhorov, L.; Puncken, O.; Punturo, M.; Puppo, P.; Pürrer, M.; Qi, H.; Qin, J.; Quetschke, V.; Quintero, E.  . a.; Quitzow James, R.; Raab, F.  . j.; Rabeling, D.  . s.; Radkins, H.; Raffai, P.; Raja, S.; Rakhmanov, M.; Rapagnani, P.; Raymond, V.; Razzano, M.; Re, V.; Read, J.; Reed, C.  . m.; Regimbau, T.; Rei, L.; Reid, S.; Reitze, D.  . h.; Rew, H.; Ricci, F.; Riles, K.; Robertson, N.  . a.; Robie, R.; Robinet, F.; Rocchi, A.; Rolland, L.; Rollins, J.  . g.; Roma, V.  . j.; Romano, J.  . d.; Romano, R.; Romanov, G.; Romie, J.  . h.; Rosińska, D.; Rowan, S.; Rüdiger, A.; Ruggi, P.; Ryan, K.; Sachdev, S.; Sadecki, T.; Sadeghian, L.; Salconi, L.; Saleem, M.; Salemi, F.; Samajdar, A.; Sammut, L.; Sanchez, E.  . j.; Sandberg, V.; Sandeen, B.; Sanders, J.  . r.; Santamaria, L.; Sassolas, B.; Sathyaprakash, B.  . s.; Saulson, P.  . r.; Sauter, O.  . e.  . s.; Savage, R.  . l.; Sawadsky, A.; Schale, P.; Schilling, R.; Schmidt, J.; Schmidt, P.; Schnabel, R.; Schofield, R.  . m.  . s.; Schönbeck, A.; Schreiber, E.; Schuette, D.; Schutz, B.  . f.; Scott, J.; Scott, S.  . m.; Sellers, D.; Sentenac, D.; Sequino, V.; Sergeev, A.; Serna, G.; Setyawati, Y.; Sevigny, A.; Shaddock, D.  . a.; Shahriar, M.  . s.; Shaltev, M.; Shao, Z.; Shapiro, B.; Shawhan, P.; Sheperd, A.; Shoemaker, D.  . h.; Shoemaker, D.  . m.; Siellez, K.; Siemens, X.; Sieniawska, M.; Sigg, D.; Silva, A.  . d.; Simakov, D.; Singer, A.; Singer, L.  . p.; Singh, A.; Singh, R.; Singhal, A.; Sintes, A.  . m.; Slagmolen, B.  . j.  . j.; Smith, J.  . r.; Smith, N.  . d.; Smith, R.  . j.  . e.; Son, E.  . j.; Sorazu, B.; Sorrentino, F.; Souradeep, T.; Srivastava, A.  . k.; Staley, A.; Steinke, M.; Steinlechner, J.; Steinlechner, S.; Steinmeyer, D.; Stephens, B.  . c.; Stone, R.; Strain, K.  . a.; Straniero, N.; Stratta, MARIA GIULIANA; Strauss, N.  . a.; Strigin, S.; Sturani, R.; Stuver, A.  . l.; Summerscales, T.  . z.; Sun, L.; Sutton, P.  . j.; Swinkels, B.  . l.; Szczepańczyk, M.  . j.; Tacca, M.; Talukder, D.; Tanner, D.  . b.; Tápai, M.; Tarabrin, S.  . p.; Taracchini, A.; Taylor, R.; Theeg, T.; Thirugnanasambandam, M.  . p.; Thomas, E.  . g.; Thomas, M.; Thomas, P.; Thorne, K.  . a.; Thorne, K.  . s.; Thrane, E.; Tiwari, S.; Tiwari, V.; Tokmakov, K.  . v.; Tomlinson, C.; Tonelli, M.; Torres, C.  . v.; Torrie, C.  . i.; Töyrä, D.; Travasso, F.; Traylor, G.; Trifirò, D.; Tringali, M.  . c.; Trozzo, L.; Tse, M.; Turconi, M.; Tuyenbayev, D.; Ugolini, D.; Unnikrishnan, C.  . s.; Urban, A.  . l.; Usman, S.  . a.; Vahlbruch, H.; Vajente, G.; Valdes, G.; van Bakel, N.; van Beuzekom, M.; van den Brand, J.  . f.  . j.; Van Den Broeck, C.; Vander Hyde, D.  . c.; van der Schaaf, L.; van Heijningen, J.  . v.; van Veggel, A.  . a.; Vardaro, M.; Vass, S.; Vasúth, M.; Vaulin, R.; Vecchio, A.; Vedovato, G.; Veitch, J.; Veitch, P.  . j.; Venkateswara, K.; Verkindt, D.; Vetrano, Flavio; Vicere', Andrea; Vinciguerra, S.; Vine, D.  . j.; Vinet, J. Y.; Vitale, S.; Vo, T.; Vocca, H.; Vorvick, C.; Voss, D.  . v.; Vousden, W.  . d.; Vyatchanin, S.  . p.; Wade, A.  . r.; Wade, L.  . e.; Wade, M.; Walker, M.; Wallace, L.; Walsh, S.; Wang, G.; Wang, H.; Wang, M.; Wang, X.; Wang, Y.; Ward, R.  . l.; Warner, J.; Was, M.; Weaver, B.; Wei, L. W.; Weinert, M.; Weinstein, A.  . j.; Weiss, R.; Welborn, T.; Wen, L.; Weßels, P.; Westphal, T.; Wette, K.; Whelan, J.  . t.; Whitcomb, S.  . e.; White, D.  . j.; Whiting, B.  . f.; Williams, R.  . d.; Williamson, A.  . r.; Willis, J.  . l.; Willke, B.; Wimmer, M.  . h.; Winkler, W.; Wipf, C.  . c.; Wittel, H.; Woan, G.; Worden, J.; Wright, J.  . l.; Wu, G.; Yablon, J.; Yam, W.; Yamamoto, H.; Yancey, C.  . c.; Yap, M.  . j.; Yu, H.; Yvert, M.; Zadrożny, A.; Zangrando, L.; Zanolin, M.; Zendri, J. P.; Zevin, M.; Zhang, F.; Zhang, L.; Zhang, M.; Zhang, Y.; Zhao, C.; Zhou, M.; Zhou, Z.; Zhu, X.  . j.; Zucker, M.  . e.; Zuraw, S.  . e.; Zweizig, J.

doi:10.1103/PhysRevD.94.102001

We present results from a search for gravitational-wave bursts coincident with two core-collapse supernovae observed optically in 2007 and 2011. We employ data from the Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory (LIGO), the Virgo gravitational-wave observatory, and the GEO 600 gravitational-wave observatory. The targeted core-collapse supernovae were selected on the basis of (1) proximity (within approximately 15 Mpc), (2) tightness of observational constraints on the time of core collapse that defines the gravitational-wave search window, and (3) coincident operation of at least two interferometers at the time of core collapse. We find no plausible gravitational-wave candidates. We present the probability of detecting signals from both astrophysically well-motivated and more speculative gravitational-wave emission mechanisms as a function of distance from Earth, and discuss the implications for the detection of gravitational waves from core-collapse supernovae by the upgraded Advanced LIGO and Virgo detectors.

Abbott, B. ., Abbott, R., Abbott, T. ., Abernathy, M. ., Acernese, F., Ackley, K., et al. (2016). First targeted search for gravitational-wave bursts from core-collapse supernovae in data of first-generation laser interferometer detectors. PHYSICAL REVIEW D, 94(10), 102001-1-102001-25 [10.1103/PhysRevD.94.102001].