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. 2014 Apr 4;112(13):131101.
doi: 10.1103/PhysRevLett.112.131101. Epub 2014 Apr 4.

Constraints on cosmic strings from the LIGO-Virgo gravitational-wave detectors

J Aasi  1 , J Abadie  1 , B P Abbott  1 , R Abbott  1 , T Abbott  2 , M R Abernathy  1 , T Accadia  3 , F Acernese  4 , C Adams  5 , T Adams  6 , R X Adhikari  1 , C Affeldt  7 , M Agathos  8 , N Aggarwal  9 , O D Aguiar  10 , P Ajith  1 , B Allen  11 , A Allocca  12 , E Amador Ceron  13 , D Amariutei  14 , R A Anderson  1 , S B Anderson  1 , W G Anderson  13 , K Arai  1 , M C Araya  1 , C Arceneaux  15 , J Areeda  16 , S Ast  17 , S M Aston  5 , P Astone  18 , P Aufmuth  17 , C Aulbert  7 , L Austin  1 , B E Aylott  19 , S Babak  20 , P T Baker  21 , G Ballardin  22 , S W Ballmer  23 , J C Barayoga  1 , D Barker  24 , S H Barnum  9 , F Barone  4 , B Barr  25 , L Barsotti  9 , M Barsuglia  26 , M A Barton  24 , I Bartos  27 , R Bassiri  28 , A Basti  29 , J Batch  24 , J Bauchrowitz  7 , Th S Bauer  8 , M Bebronne  3 , B Behnke  20 , M Bejger  30 , M G Beker  8 , A S Bell  25 , C Bell  25 , I Belopolski  27 , G Bergmann  7 , J M Berliner  24 , D Bersanetti  31 , A Bertolini  8 , D Bessis  32 , J Betzwieser  5 , P T Beyersdorf  33 , T Bhadbhade  34 , I A Bilenko  35 , G Billingsley  1 , J Birch  5 , M Bitossi  36 , M A Bizouard  37 , E Black  1 , J K Blackburn  1 , L Blackburn  38 , D Blair  39 , M Blom  8 , O Bock  7 , T P Bodiya  9 , M Boer  40 , C Bogan  7 , C Bond  19 , F Bondu  41 , L Bonelli  29 , R Bonnand  42 , R Bork  1 , M Born  7 , V Boschi  36 , S Bose  43 , L Bosi  44 , J Bowers  2 , C Bradaschia  36 , P R Brady  13 , V B Braginsky  35 , M Branchesi  45 , C A Brannen  43 , J E Brau  46 , J Breyer  7 , T Briant  47 , D O Bridges  5 , A Brillet  40 , M Brinkmann  7 , V Brisson  37 , M Britzger  7 , A F Brooks  1 , D A Brown  23 , D D Brown  19 , F Brückner  19 , T Bulik  48 , H J Bulten  49 , A Buonanno  50 , D Buskulic  3 , C Buy  26 , R L Byer  34 , L Cadonati  51 , G Cagnoli  42 , J Calderón Bustillo  52 , E Calloni  53 , J B Camp  38 , P Campsie  25 , K C Cannon  54 , B Canuel  22 , J Cao  55 , C D Capano  50 , F Carbognani  22 , L Carbone  19 , S Caride  56 , A Castiglia  57 , S Caudill  13 , M Cavaglià  15 , F Cavalier  37 , R Cavalieri  22 , G Cella  36 , C Cepeda  1 , E Cesarini  58 , R Chakraborty  1 , T Chalermsongsak  1 , S Chao  59 , P Charlton  60 , E Chassande-Mottin  26 , X Chen  39 , Y Chen  61 , A Chincarini  62 , A Chiummo  22 , H S Cho  63 , J Chow  64 , N Christensen  65 , Q Chu  39 , S S Y Chua  64 , S Chung  39 , G Ciani  14 , F Clara  24 , D E Clark  34 , J A Clark  51 , F Cleva  40 , E Coccia  66 , P-F Cohadon  47 , A Colla  67 , M Colombini  44 , M Constancio Jr  10 , A Conte  67 , R Conte  68 , D Cook  24 , T R Corbitt  2 , M Cordier  33 , N Cornish  21 , A Corsi  69 , C A Costa  10 , M W Coughlin  70 , J-P Coulon  40 , S Countryman  27 , P Couvares  23 , D M Coward  39 , M Cowart  5 , D C Coyne  1 , K Craig  25 , J D E Creighton  13 , T D Creighton  32 , S G Crowder  71 , A Cumming  25 , L Cunningham  25 , E Cuoco  22 , K Dahl  7 , T Dal Canton  7 , M Damjanic  7 , S L Danilishin  39 , S D'Antonio  58 , K Danzmann  72 , V Dattilo  22 , B Daudert  1 , H Daveloza  32 , M Davier  37 , G S Davies  25 , E J Daw  73 , R Day  22 , T Dayanga  43 , R De Rosa  53 , G Debreczeni  74 , J Degallaix  42 , W Del Pozzo  8 , E Deleeuw  14 , S Deléglise  47 , T Denker  7 , T Dent  7 , H Dereli  40 , V Dergachev  1 , R DeRosa  2 , R DeSalvo  68 , S Dhurandhar  75 , L Di Fiore  76 , A Di Lieto  29 , I Di Palma  7 , A Di Virgilio  36 , M Díaz  32 , A Dietz  15 , K Dmitry  35 , F Donovan  9 , K L Dooley  7 , S Doravari  5 , M Drago  77 , R W P Drever  78 , J C Driggers  1 , Z Du  55 , J-C Dumas  39 , S Dwyer  24 , T Eberle  7 , M Edwards  6 , A Effler  2 , P Ehrens  1 , J Eichholz  14 , S S Eikenberry  14 , G Endrőczi  74 , R Essick  9 , T Etzel  1 , K Evans  25 , M Evans  9 , T Evans  5 , M Factourovich  27 , V Fafone  79 , S Fairhurst  6 , Q Fang  39 , S Farinon  62 , B Farr  80 , W Farr  80 , M Favata  81 , D Fazi  80 , H Fehrmann  7 , D Feldbaum  82 , I Ferrante  29 , F Ferrini  22 , F Fidecaro  29 , L S Finn  83 , I Fiori  22 , R Fisher  23 , R Flaminio  42 , E Foley  16 , S Foley  9 , E Forsi  5 , N Fotopoulos  1 , J-D Fournier  40 , S Franco  37 , S Frasca  67 , F Frasconi  36 , M Frede  7 , M Frei  57 , Z Frei  84 , A Freise  19 , R Frey  46 , T T Fricke  7 , P Fritschel  9 , V V Frolov  5 , M-K Fujimoto  85 , P Fulda  14 , M Fyffe  5 , J Gair  70 , L Gammaitoni  86 , J Garcia  24 , F Garufi  53 , N Gehrels  38 , G Gemme  62 , E Genin  22 , A Gennai  36 , L Gergely  84 , S Ghosh  43 , J A Giaime  87 , S Giampanis  13 , K D Giardina  5 , A Giazotto  36 , S Gil-Casanova  52 , C Gill  25 , J Gleason  14 , E Goetz  7 , R Goetz  14 , L Gondan  84 , G González  2 , N Gordon  25 , M L Gorodetsky  35 , S Gossan  61 , S Goßler  7 , R Gouaty  3 , C Graef  7 , P B Graff  38 , M Granata  42 , A Grant  25 , S Gras  9 , C Gray  24 , R J S Greenhalgh  88 , A M Gretarsson  89 , C Griffo  16 , P Groot  90 , H Grote  7 , K Grover  19 , S Grunewald  20 , G M Guidi  45 , C Guido  5 , K E Gushwa  1 , E K Gustafson  1 , R Gustafson  56 , B Hall  43 , E Hall  1 , D Hammer  13 , G Hammond  25 , M Hanke  7 , J Hanks  24 , C Hanna  91 , J Hanson  5 , J Harms  1 , G M Harry  92 , I W Harry  23 , E D Harstad  46 , M T Hartman  14 , K Haughian  25 , K Hayama  85 , J Heefner  1 , A Heidmann  47 , M Heintze  82 , H Heitmann  40 , P Hello  37 , G Hemming  22 , M Hendry  25 , I S Heng  25 , A W Heptonstall  1 , M Heurs  7 , S Hild  25 , D Hoak  51 , K A Hodge  1 , K Holt  5 , M Holtrop  93 , T Hong  61 , S Hooper  39 , T Horrom  94 , D J Hosken  95 , J Hough  25 , E J Howell  39 , Y Hu  25 , Z Hua  55 , V Huang  59 , E A Huerta  23 , B Hughey  89 , S Husa  52 , S H Huttner  25 , M Huynh  13 , T Huynh-Dinh  5 , J Iafrate  2 , D R Ingram  24 , R Inta  64 , T Isogai  9 , A Ivanov  1 , B R Iyer  96 , K Izumi  24 , M Jacobson  1 , E James  1 , H Jang  97 , Y J Jang  80 , P Jaranowski  98 , F Jiménez-Forteza  52 , W W Johnson  2 , D Jones  24 , D I Jones  99 , R Jones  25 , R J G Jonker  8 , L Ju  39 , Haris K  100 , P Kalmus  1 , V Kalogera  80 , S Kandhasamy  71 , G Kang  97 , J B Kanner  38 , M Kasprzack  101 , R Kasturi  102 , E Katsavounidis  9 , W Katzman  5 , H Kaufer  17 , K Kaufman  61 , K Kawabe  24 , S Kawamura  85 , F Kawazoe  7 , F Kéfélian  40 , D Keitel  7 , D B Kelley  23 , W Kells  1 , D G Keppel  7 , A Khalaidovski  7 , F Y Khalili  35 , E A Khazanov  103 , B K Kim  97 , C Kim  104 , K Kim  105 , N Kim  34 , W Kim  95 , Y-M Kim  63 , E J King  95 , P J King  1 , D L Kinzel  5 , J S Kissel  9 , S Klimenko  14 , J Kline  13 , S Koehlenbeck  7 , K Kokeyama  2 , V Kondrashov  1 , S Koranda  13 , W Z Korth  1 , I Kowalska  48 , D Kozak  1 , A Kremin  71 , V Kringel  7 , A Królak  106 , C Kucharczyk  34 , S Kudla  2 , G Kuehn  7 , A Kumar  107 , P Kumar  23 , R Kumar  25 , R Kurdyumov  34 , P Kwee  9 , M Landry  24 , B Lantz  34 , S Larson  108 , P D Lasky  109 , C Lawrie  25 , A Lazzarini  1 , A Le Roux  5 , P Leaci  20 , E O Lebigot  55 , C-H Lee  63 , H K Lee  105 , H M Lee  110 , J Lee  9 , J Lee  16 , M Leonardi  77 , J R Leong  7 , N Leroy  37 , N Letendre  3 , B Levine  24 , J B Lewis  1 , V Lhuillier  24 , T G F Li  8 , A C Lin  34 , T B Littenberg  80 , V Litvine  1 , F Liu  111 , H Liu  6 , Y Liu  55 , Z Liu  14 , D Lloyd  1 , N A Lockerbie  112 , V Lockett  16 , D Lodhia  19 , K Loew  89 , J Logue  25 , A L Lombardi  51 , M Lorenzini  58 , V Loriette  113 , M Lormand  5 , G Losurdo  114 , J Lough  23 , J Luan  61 , M J Lubinski  24 , H Lück  72 , A P Lundgren  7 , J Macarthur  25 , E Macdonald  6 , B Machenschalk  7 , M MacInnis  9 , D M Macleod  6 , F Magana-Sandoval  16 , M Mageswaran  1 , K Mailand  1 , E Majorana  18 , I Maksimovic  113 , V Malvezzi  58 , N Man  40 , G M Manca  7 , I Mandel  19 , V Mandic  71 , V Mangano  67 , M Mantovani  36 , F Marchesoni  115 , F Marion  3 , S Márka  27 , Z Márka  27 , A Markosyan  34 , E Maros  1 , J Marque  22 , F Martelli  45 , I W Martin  25 , R M Martin  14 , L Martinelli  40 , D Martynov  1 , J N Marx  1 , K Mason  9 , A Masserot  3 , T J Massinger  23 , F Matichard  9 , L Matone  27 , R A Matzner  116 , N Mavalvala  9 , G May  2 , N Mazumder  100 , G Mazzolo  7 , R McCarthy  24 , D E McClelland  64 , S C McGuire  117 , G McIntyre  1 , J McIver  51 , D Meacher  40 , G D Meadors  56 , M Mehmet  7 , J Meidam  8 , T Meier  17 , A Melatos  109 , G Mendell  24 , R A Mercer  13 , S Meshkov  1 , C Messenger  25 , M S Meyer  5 , H Miao  61 , C Michel  42 , E E Mikhailov  94 , L Milano  53 , J Miller  64 , Y Minenkov  58 , C M F Mingarelli  19 , S Mitra  75 , V P Mitrofanov  35 , G Mitselmakher  14 , R Mittleman  9 , B Moe  13 , M Mohan  22 , S R P Mohapatra  118 , F Mokler  7 , D Moraru  24 , G Moreno  24 , N Morgado  42 , T Mori  85 , S R Morriss  32 , K Mossavi  7 , B Mours  3 , C M Mow-Lowry  7 , C L Mueller  14 , G Mueller  14 , S Mukherjee  32 , A Mullavey  2 , J Munch  95 , D Murphy  27 , P G Murray  25 , A Mytidis  14 , M F Nagy  74 , D Nanda Kumar  14 , I Nardecchia  67 , T Nash  1 , L Naticchioni  67 , R Nayak  119 , V Necula  14 , G Nelemans  120 , I Neri  86 , M Neri  31 , G Newton  25 , T Nguyen  64 , E Nishida  85 , A Nishizawa  85 , A Nitz  23 , F Nocera  22 , D Nolting  5 , M E Normandin  32 , L K Nuttall  6 , E Ochsner  13 , J O'Dell  88 , E Oelker  9 , G H Ogin  1 , J J Oh  121 , S H Oh  121 , F Ohme  6 , P Oppermann  7 , B O'Reilly  5 , W Ortega Larcher  32 , R O'Shaughnessy  13 , C Osthelder  1 , C D Ott  61 , D J Ottaway  95 , R S Ottens  14 , J Ou  59 , H Overmier  5 , B J Owen  83 , C Padilla  16 , A Pai  100 , C Palomba  18 , Y Pan  50 , C Pankow  13 , F Paoletti  122 , R Paoletti  12 , M A Papa  123 , H Paris  24 , A Pasqualetti  22 , R Passaquieti  29 , D Passuello  36 , M Pedraza  1 , P Peiris  57 , S Penn  102 , A Perreca  23 , M Phelps  1 , M Pichot  40 , M Pickenpack  7 , F Piergiovanni  45 , V Pierro  68 , L Pinard  42 , B Pindor  109 , I M Pinto  68 , M Pitkin  25 , J Poeld  7 , R Poggiani  29 , V Poole  43 , C Poux  1 , V Predoi  6 , T Prestegard  71 , L R Price  1 , M Prijatelj  7 , M Principe  68 , S Privitera  1 , R Prix  7 , G A Prodi  77 , L Prokhorov  35 , O Puncken  32 , M Punturo  44 , P Puppo  18 , V Quetschke  32 , E Quintero  1 , R Quitzow-James  46 , F J Raab  24 , D S Rabeling  49 , I Rácz  74 , H Radkins  24 , P Raffai  124 , S Raja  125 , G Rajalakshmi  126 , M Rakhmanov  32 , C Ramet  5 , P Rapagnani  67 , V Raymond  1 , V Re  79 , C M Reed  24 , T Reed  127 , T Regimbau  40 , S Reid  128 , D H Reitze  129 , F Ricci  67 , R Riesen  5 , K Riles  56 , N A Robertson  130 , F Robinet  37 , A Rocchi  58 , S Roddy  5 , C Rodriguez  80 , M Rodruck  24 , C Roever  7 , L Rolland  3 , J G Rollins  1 , R Romano  4 , G Romanov  94 , J H Romie  5 , D Rosińska  131 , S Rowan  25 , A Rüdiger  7 , P Ruggi  22 , K Ryan  24 , F Salemi  7 , L Sammut  109 , V Sandberg  24 , J Sanders  56 , V Sannibale  1 , I Santiago-Prieto  25 , E Saracco  42 , B Sassolas  42 , B S Sathyaprakash  6 , P R Saulson  23 , R Savage  24 , R Schilling  7 , R Schnabel  72 , R M S Schofield  46 , E Schreiber  7 , D Schuette  7 , B Schulz  7 , B F Schutz  132 , P Schwinberg  24 , J Scott  25 , S M Scott  64 , F Seifert  1 , D Sellers  5 , A S Sengupta  133 , D Sentenac  22 , A Sergeev  103 , D Shaddock  64 , S Shah  120 , M S Shahriar  80 , M Shaltev  7 , B Shapiro  34 , P Shawhan  50 , D H Shoemaker  9 , T L Sidery  19 , K Siellez  40 , X Siemens  13 , D Sigg  24 , D Simakov  7 , A Singer  1 , L Singer  1 , A M Sintes  52 , G R Skelton  13 , B J J Slagmolen  64 , J Slutsky  7 , J R Smith  16 , M R Smith  1 , R J E Smith  19 , N D Smith-Lefebvre  1 , K Soden  13 , E J Son  121 , B Sorazu  25 , T Souradeep  75 , L Sperandio  79 , A Staley  27 , E Steinert  24 , J Steinlechner  7 , S Steinlechner  7 , S Steplewski  43 , D Stevens  80 , A Stochino  64 , R Stone  32 , K A Strain  25 , N Straniero  42 , S Strigin  35 , A S Stroeer  32 , R Sturani  45 , A L Stuver  5 , T Z Summerscales  134 , S Susmithan  39 , P J Sutton  6 , B Swinkels  22 , G Szeifert  84 , M Tacca  26 , D Talukder  46 , L Tang  32 , D B Tanner  14 , S P Tarabrin  7 , R Taylor  1 , A P M ter Braack  8 , M P Thirugnanasambandam  1 , M Thomas  5 , P Thomas  24 , K A Thorne  5 , K S Thorne  61 , E Thrane  1 , V Tiwari  14 , K V Tokmakov  112 , C Tomlinson  73 , A Toncelli  29 , M Tonelli  29 , O Torre  12 , C V Torres  32 , C I Torrie  130 , F Travasso  86 , G Traylor  5 , M Tse  27 , D Ugolini  135 , C S Unnikrishnan  126 , H Vahlbruch  17 , G Vajente  29 , M Vallisneri  61 , J F J van den Brand  49 , C Van Den Broeck  8 , S van der Putten  8 , M V van der Sluys  120 , J van Heijningen  8 , A A van Veggel  25 , S Vass  1 , M Vasúth  74 , R Vaulin  9 , A Vecchio  19 , G Vedovato  136 , J Veitch  8 , P J Veitch  95 , K Venkateswara  137 , D Verkindt  3 , S Verma  39 , F Vetrano  45 , A Viceré  45 , R Vincent-Finley  117 , J-Y Vinet  40 , S Vitale  138 , B Vlcek  13 , T Vo  24 , H Vocca  86 , C Vorvick  24 , W D Vousden  19 , D Vrinceanu  32 , S P Vyachanin  35 , A Wade  64 , L Wade  13 , M Wade  13 , S J Waldman  9 , M Walker  2 , L Wallace  1 , Y Wan  55 , J Wang  59 , M Wang  19 , X Wang  55 , A Wanner  7 , R L Ward  64 , M Was  7 , B Weaver  24 , L-W Wei  40 , M Weinert  7 , A J Weinstein  1 , R Weiss  9 , T Welborn  5 , L Wen  39 , P Wessels  7 , M West  23 , T Westphal  7 , K Wette  7 , J T Whelan  57 , S E Whitcomb  139 , D J White  73 , B F Whiting  14 , S Wibowo  13 , K Wiesner  7 , C Wilkinson  24 , L Williams  14 , R Williams  1 , T Williams  140 , J L Willis  141 , B Willke  72 , M Wimmer  7 , L Winkelmann  7 , W Winkler  7 , C C Wipf  9 , H Wittel  7 , G Woan  25 , J Worden  24 , J Yablon  80 , I Yakushin  5 , H Yamamoto  1 , C C Yancey  50 , H Yang  61 , D Yeaton-Massey  1 , S Yoshida  140 , H Yum  80 , M Yvert  3 , A Zadrożny  142 , M Zanolin  89 , J-P Zendri  136 , F Zhang  9 , L Zhang  1 , C Zhao  39 , H Zhu  83 , X J Zhu  39 , N Zotov  127 , M E Zucker  9 , J Zweizig  1 ; LIGO Scientific Collaboration; Virgo Collaboration
Affiliations
Free article

Constraints on cosmic strings from the LIGO-Virgo gravitational-wave detectors

J Aasi et al. Phys Rev Lett. .
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Abstract

Cosmic strings can give rise to a large variety of interesting astrophysical phenomena. Among them, powerful bursts of gravitational waves (GWs) produced by cusps are a promising observational signature. In this Letter we present a search for GWs from cosmic string cusps in data collected by the LIGO and Virgo gravitational wave detectors between 2005 and 2010, with over 625 days of live time. We find no evidence of GW signals from cosmic strings. From this result, we derive new constraints on cosmic string parameters, which complement and improve existing limits from previous searches for a stochastic background of GWs from cosmic microwave background measurements and pulsar timing data. In particular, if the size of loops is given by the gravitational backreaction scale, we place upper limits on the string tension Gμ below 10(-8) in some regions of the cosmic string parameter space.

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