Prospects for observing and localizing gravitational-wave transients with Advanced LIGO and Advanced Virgo

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. ; Ain, A. ; Ajith, P. ; Allen, B. ; Allocca, A. ; Altin, P. A. ; Amariutei, D. V. ; Anderson, S. B. ; Anderson, W. G. ; Arai, K. ; Araya, M. C. ; Arceneaux, C. C. ; Areeda, J. S. ; Arnaud, N. ; Arun, K. G. ; Ashton, G. ; Ast, M. ; Aston, S. M. ; Astone, P. ; Aufmuth, P. ; Aulbert, C. ; Babak, S. ; 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. ; Belczynski, C. ; 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. ; 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. ; Bork, R. ; Boschi, V. ; Bose, S. ; Bozzi, A. ; Bradaschia, C. ; Brady, P. R. ; Braginsky, V. B. ; Branchesi, M. ; 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. ; Cerboni Baiardi, L. ; 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. ; Constancio, M. ; Conte, A. ; Conti, L. ; Cook, D. ; Corbitt, T. R. ; Cornish, N. ; 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. ; Dereli, H. ; Dergachev, V. ; DeRosa, R. ; De Rosa, R. ; DeSalvo, R. ; Dhurandhar, S. ; Díaz, M. C. ; Di Fiore, L. ; Di Giovanni, M. ; Di Lieto, A. ; 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. M. ; 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. ; Fisher, R. P. ; Flaminio, R. ; Fletcher, M. ; Fournier, J. D. ; Franco, S. ; Frasca, S. ; Frasconi, F. ; Frei, Z. ; Freise, A. ; Frey, R. ; 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. ; Gatto, A. ; Gaur, G. ; Gehrels, N. ; Gemme, G. ; Gendre, B. ; Genin, E. ; Gennai, A. ; George, J. ; Gergely, L. ; Germain, V. ; Ghosh, A. ; Ghosh, S. ; Giaime, J. A. ; Giardina, K. D. ; Giazotto, A. ; Gill, K. ; Glaefke, A. ; Goetz, E. ; Goetz, R. ; Gondan, L. ; González, G. ; Castro, J. M. Gonzalez ; Gopakumar, A. ; Gordon, N. A. ; Gorodetsky, M. L. ; Gossan, S. E. ; Gosselin, M. ; Gouaty, R. ; Graef, C. ; Graff, P. B. ; Granata, M. ; Grant, A. ; Gras, S. ; Gray, C. ; Greco, G. ; Green, A. C. ; Groot, P. ; Grote, H. ; Grunewald, S. ; Guidi, G. M. ; 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, J. ; 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. ; Hu, Y. M. ; 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. ; Kalogera, V. ; 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, S. ; Khan, Z. ; Khazanov, E. A. ; Kijbunchoo, N. ; Kim, C. ; Kim, J. ; Kim, K. ; Kim, N. ; 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. ; 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. ; Li, T. G. F. ; Libson, A. ; Littenberg, T. B. ; Lockerbie, N. A. ; 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, F. ; Martellini, L. ; Martin, I. W. ; Martin, R. M. ; Martynov, D. V. ; Marx, J. N. ; Mason, K. ; Masserot, A. ; Massinger, T. J. ; Masso-Reid, M. ; 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. ; Merzougui, M. ; Meshkov, S. ; Messenger, C. ; Messick, C. ; Meyers, P. M. ; Mezzani, F. ; Miao, H. ; Michel, C. ; Middleton, H. ; Mikhailov, E. E. ; Milano, 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, M. ; 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. ; 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. ; Oh, J. J. ; Oh, S. H. ; Ohme, F. ; Oliver, M. ; Oppermann, P. ; Oram, R. 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. ; Patrick, Z. ; Pearlstone, B. L. ; Pedraza, M. ; Pedurand, R. ; Pekowsky, L. ; Pele, A. ; Penn, S. ; Pereira, R. ; Perreca, A. ; Phelps, M. ; Piccinni, O. ; Pichot, M. ; Piergiovanni, F. ; Pierro, V. ; Pillant, G. ; Pinard, L. ; Pinto, I. M. ; Pitkin, M. ; Poggiani, R. ; Post, A. ; Powell, J. ; Prasad, J. ; Predoi, V. ; Premachandra, S. S. ; Prestegard, T. ; Price, L. R. ; Prijatelj, M. ; Principe, M. ; Privitera, S. ; Prodi, G. A. ; Prokhorov, L. ; 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. ; Saleem, M. ; Salemi, F. ; Samajdar, A. ; Sammut, L. ; Sanchez, E. J. ; Sandberg, V. ; Sandeen, B. ; Sanders, J. R. ; Sassolas, B. ; Sathyaprakash, B. S. ; Saulson, P. R. ; Sauter, O. ; 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. ; Shah, S. ; Shahriar, M. S. ; Shaltev, M. ; Shao, Z. ; Shapiro, B. ; Shawhan, P. ; Sheperd, A. ; Shoemaker, D. H. ; Shoemaker, D. M. ; Siellez, K. ; Siemens, X. ; Sigg, D. ; Silva, A. D. ; Simakov, D. ; Singer, A. ; Singer, L. P. ; Singh, A. ; Singh, R. ; 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, G. ; Strauss, N. A. ; Strigin, S. ; Sturani, R. ; Stuver, A. L. ; Summerscales, T. Z. ; Sun, L. ; Sutton, P. J. ; Swinkels, B. L. ; Szczepanczyk, 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 der Sluys, M. V. ; 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, F. ; Viceré, A. ; Vinciguerra, S. ; Vine, D. J. ; Vinet, J. Y. ; Vitale, S. ; Vo, T. ; Vocca, H. ; Vorvick, C. ; 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. ; 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. (2016) Prospects for observing and localizing gravitational-wave transients with Advanced LIGO and Advanced Virgo Living Reviews in Relativity, 19 (1). Article ID 1. ISSN 2367-3613

[img]
Preview
PDF
2MB

Official URL: https://link.springer.com/article/10.1007/lrr-2016...

Related URL: http://dx.doi.org/10.1007/lrr-2016-1

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 deg2 to 20 deg2 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.

Item Type:Article
Source:Copyright of this article belongs to Springer Verlag.
Keywords:Gravitational Waves; Gravitational-Wave Detectors; Electromagnetic Counterparts; Data Analysis
ID Code:107352
Deposited On:26 Dec 2017 06:53
Last Modified:26 Dec 2017 06:53

Repository Staff Only: item control page