Directional limits on persistent gravitational waves from Advanced LIGO's first observing run - IRFU-APC Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Physical Review Letters Année : 2017

Directional limits on persistent gravitational waves from Advanced LIGO's first observing run

B. P. Abbott , R. Abbott , T. D. Abbott , M. R. Abernathy , F. Acernese , K. Ackley , C. Adams , T. Adams (1) , P. Addesso , R. X. Adhikari , V. B. Adya , C. Affeldt , M. Agathos , K. Agatsuma , N. Aggarwal , O. D. Aguiar , L. Aiello , A. Ain , P. Ajith , B. Allen , A. Allocca , P. A. Altin , A. Ananyeva , S. B. Anderson , W. G. Anderson , S. Appert , K. Arai , M. C. Araya , J. S. Areeda , N. Arnaud (2) , K. G. Arun , S. Ascenzi , G. Ashton , M. Ast , S. M. Aston , P. Astone , P. Aufmuth , C. Aulbert , A. Avila-Alvarez , S. Babak , P. Bacon (3) , M. K. M. Bader , 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 (3) , D. Barta , J. Bartlett , I. Bartos , R. Bassiri , A. Basti , J. C. Batch , C. Baune , V. Bavigadda , M. Bazzan , C. Beer , M. Bejger , I. Belahcene (2) , M. Belgin , A. S. Bell , B. K. Berger , G. Bergmann , C. P. L. Berry , D. Bersanetti , A. Bertolini , J. Betzwieser , S. Bhagwat , R. Bhandare , I. A. Bilenko , G. Billingsley , C. R. Billman , J. Birch , R. Birney , O. Birnholtz , S. Biscans , A. S. Biscoveanu , A. Bisht , M. Bitossi , C. Biwer , M. A. Bizouard (2) , J. K. Blackburn , J. Blackman , C. D. Blair , D. G. Blair , R. M. Blair , S. Bloemen , O. Bock , M. Boër (4) , G. Bogaert (4) , A. Bohe , François Bondu (5) , R. Bonnand (1) , B. A. Boom , R. Bork , V. Boschi , S. Bose , Y. Bouffanais (3) , A. Bozzi , C. Bradaschia , P. R. Brady , V. B. Braginsky , M. Branchesi , J. E. Brau , T. Briant , A. Brillet (4) , M. Brinkmann , V. Brisson (2) , P. Brockill , J. E. Broida , A. F. Brooks , D. A. Brown , D. D. Brown , N. M. Brown , S. Brunett , C. C. Buchanan , A. Buikema , T. Bulik , H. J. Bulten , A. Buonanno , D. Buskulic (1) , C. Buy (3) , R. L. Byer , M. Cabero , L. Cadonati , G. Cagnoli (6) , C. Cahillane , J. Calderón Bustillo , T. A. Callister , E. Calloni , J. B. Camp , W. Campbell , M. Canepa , K. C. Cannon , H. Cao , J. Cao , C. D. Capano , E. Capocasa (3) , F. Carbognani , S. Caride , J. Casanueva Diaz (2) , C. Casentini , S. Caudill , M. Cavaglià , F. Cavalier (2) , R. Cavalieri , G. Cella , C. B. Cepeda , L. Cerboni Baiardi , G. Cerretani , E. Cesarini , S. J. Chamberlin , M. Chan , S. Chao , P. Charlton , E. Chassande-Mottin (3) , B. D. Cheeseboro , H. Y. Chen , Y. Chen , H.-P. Cheng , A. Chincarini , A. Chiummo , T. Chmiel , H. S. Cho , M. Cho , J. H. Chow , N. Christensen , Q. Chu , A. J. K. Chua , S. Chua , S. Chung , G. Ciani , F. Clara , J. A. Clark , F. Cleva (4) , C. Cocchieri , E. Coccia , P.-F. Cohadon , A. Colla , C. G. Collette , L. Cominsky , M. Constancio , L. Conti , S. J. Cooper , T. R. Corbitt , N. Cornish , A. Corsi , S. Cortese , C. A. Costa , E. Coughlin , M. W. Coughlin , S. B. Coughlin , J.-P. Coulon (4) , S. T. Countryman , P. Couvares , P. B. Covas , E. E. Cowan , D. M. Coward , M. J. Cowart , D. C. Coyne , R. Coyne , J. D. E. Creighton , T. D. Creighton , J. Cripe , S. G. Crowder , T. J. Cullen , A. Cumming , L. Cunningham , E. Cuoco , T. Dal Canton , S. L. Danilishin , S. D’antonio , K. Danzmann , A. Dasgupta , C. F. da Silva Costa , V. Dattilo , I. Dave , M. Davier (2) , G. S. Davies , D. Davis , E. J. Daw , B. Day , R. Day , S. De , D. Debra , G. Debreczeni , J. Degallaix (6) , M. de Laurentis , S. Deléglise , W. del Pozzo , T. Denker , T. Dent , V. Dergachev , R. De Rosa , R. T. Derosa , R. Desalvo , J. Devenson , R. C. Devine , S. Dhurandhar , M. C. Díaz , L. Di Fiore , M. Di Giovanni , T. Di Girolamo , A. Di Lieto , S. Di Pace (4) , I. Di Palma , A. Di Virgilio , Z. Doctor , V. Dolique (6) , F. Donovan , K. L. Dooley , S. Doravari , I. Dorrington , R. Douglas , M. Dovale Álvarez , T. P. Downes , M. Drago , R. W. P. Drever , J. C. Driggers , Z. Du , M. Ducrot (1) , S. E. Dwyer , T. B. Edo , M. C. Edwards , A. Effler , H.-B. Eggenstein , P. Ehrens , J. Eichholz , S. S. Eikenberry , R. C. Essick , Z. Etienne , T. Etzel , M. Evans , T. M. Evans , R. Everett , M. Factourovich , V. Fafone , H. Fair , S. Fairhurst , X. Fan , S. Farinon , B. Farr , W. M. Farr , E. J. Fauchon-Jones , M. Favata , M. Fays , H. Fehrmann , M. M. Fejer , A. Fernández Galiana , I. Ferrante , E. C. Ferreira , F. Ferrini , F. Fidecaro , I. Fiori , D. Fiorucci (3) , R. P. Fisher , R. Flaminio (6) , M. Fletcher , H. Fong , S. S. Forsyth , J.-D. Fournier (4) , S. Frasca , F. Frasconi , Z. Frei , A. Freise , R. Frey , V. Frey (2) , E. M. Fries , P. Fritschel , V. V. Frolov , P. Fulda , M. Fyffe , H. Gabbard , B. U. Gadre , S. M. Gaebel , J. R. Gair , L. Gammaitoni , S. G. Gaonkar , F. Garufi , G. Gaur , V. Gayathri , N. Gehrels , G. Gemme , E. Genin , A. Gennai , J. George , L. Gergely , V. Germain (1) , S. Ghonge , Abhirup Ghosh , Archisman Ghosh , S. Ghosh , J. A. Giaime , K. D. Giardina , A. Giazotto , K. Gill , A. Glaefke , E. Goetz , R. Goetz , L. Gondan , G. González , J. M. Gonzalez Castro , A. Gopakumar , M. L. Gorodetsky , S. E. Gossan , M. Gosselin , R. Gouaty (1) , A. Grado , C. Graef , M. Granata (6) , A. Grant , S. Gras , C. Gray , G. Greco , A. C. Green , P. Groot , H. Grote , S. Grunewald , G. M. Guidi , 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 , J. Harms , G. M. Harry , I. W. Harry , M. J. Hart , M. T. Hartman , C.-J. Haster , K. Haughian , J. Healy , A. Heidmann , M. C. Heintze , H. Heitmann (4) , P. Hello (2) , G. Hemming , M. Hendry , I. S. Heng , J. Hennig , J. Henry , A. W. Heptonstall , M. Heurs , S. Hild , D. Hoak , D. Hofman (6) , K. Holt , D. E. Holz , P. Hopkins , J. Hough , E. A. Houston , E. J. Howell , Y. M. Hu , E. A. Huerta , D. Huet (2) , B. Hughey , S. Husa , S. H. Huttner , T. Huynh-Dinh , N. Indik , D. R. Ingram , R. Inta , H. N. Isa , J.-M. Isac , M. Isi , T. Isogai , B. R. Iyer , K. Izumi , T. Jacqmin , K. Jani , P. Jaranowski , S. Jawahar , F. Jiménez-Forteza , W. W. Johnson , D. I. Jones , R. Jones , R. J. G. Jonker , L. Ju , J. Junker , C. V. Kalaghatgi , V. Kalogera , S. Kandhasamy , G. Kang , J. B. Kanner , S. Karki , K. S. Karvinen , M. Kasprzack , E. Katsavounidis , W. Katzman , S. Kaufer , T. Kaur , K. Kawabe , F. Kéfélian (4) , D. Keitel , D. B. Kelley , R. Kennedy , J. S. Key , F. Y. Khalili , I. Khan , S. Khan , Z. Khan , E. A. Khazanov , N. Kijbunchoo , Chunglee Kim , J. C. Kim , Whansun Kim , W. Kim , Y.-M. Kim , S. J. Kimbrell , E. J. King , P. J. King , R. Kirchhoff , J. S. Kissel , B. Klein , L. Kleybolte , S. Klimenko , P. Koch , S. M. Koehlenbeck , S. Koley , V. Kondrashov , A. Kontos , M. Korobko , W. Z. Korth , I. Kowalska , D. B. Kozak , C. Krämer , V. Kringel , A. Królak , G. Kuehn , P. Kumar , R. Kumar , L. Kuo , A. Kutynia , B. D. Lackey , M. Landry , R. N. Lang , J. Lange , B. Lantz , R. K. Lanza , A. Lartaux-Vollard (2) , P. D. Lasky , M. Laxen , A. Lazzarini , C. Lazzaro , P. Leaci , S. Leavey , E. O. Lebigot (3) , C. H. Lee , H. K. Lee , H. M. Lee , K. Lee , J. Lehmann , A. Lenon , M. Leonardi , J. R. Leong , N. Leroy (2) , N. Letendre (1) , Y. Levin , T. G. F. Li , A. Libson , T. B. Littenberg , J. Liu , N. A. Lockerbie , A. L. Lombardi , L. T. London , J. E. Lord , M. Lorenzini , V. Loriette , M. Lormand , G. Losurdo , J. D. Lough , C. O. Lousto , G. Lovelace , H. Lück , A. P. Lundgren , R. Lynch , Y. Ma , S. Macfoy , B. Machenschalk , M. Macinnis , D. M. Macleod , F. Magaña-Sandoval , E. Majorana , I. Maksimovic , V. Malvezzi , N. Man (4) , V. Mandic , V. Mangano , G. L. Mansell , M. Manske , M. Mantovani , F. Marchesoni , F. Marion (1) , S. Márka , Z. Márka , A. S. Markosyan , E. Maros , F. Martelli , L. Martellini (4) , I. W. Martin , D. V. Martynov , K. Mason , A. Masserot (1) , T. J. Massinger , M. Masso-Reid , S. Mastrogiovanni , A. Matas , F. Matichard , L. Matone , N. Mavalvala , N. Mazumder , R. Mccarthy , D. E. Mcclelland , S. Mccormick , C. Mcgrath , S. C. Mcguire , G. Mcintyre , J. Mciver , D. J. Mcmanus , T. Mcrae , S. T. Mcwilliams , D. Meacher (4) , G. D. Meadors , J. Meidam , A. Melatos , G. Mendell , D. Mendoza-Gandara , R. A. Mercer , E. L. Merilh , M. Merzougui (4) , S. Meshkov , C. Messenger , C. Messick , R. Metzdorff , P. M. Meyers , F. Mezzani , H. Miao , C. Michel (6) , H. Middleton , E. E. Mikhailov , L. Milano , A. L. Miller , A. Miller , B. B. Miller , 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 , M. Montani , B. C. Moore , C. J. Moore , D. Moraru , G. Moreno , S. R. Morriss , B. Mours (1) , C. M. Mow-Lowry , G. Mueller , A. W. Muir , Arunava Mukherjee , D. Mukherjee , S. Mukherjee , N. Mukund , A. Mullavey , J. Munch , E. A. M. Muniz , P. G. Murray , A. Mytidis , K. Napier , I. Nardecchia , L. Naticchioni , G. Nelemans , T. J. N. Nelson , M. Neri , M. Nery , A. Neunzert , J. M. Newport , G. Newton , T. T. Nguyen , A. B. Nielsen , S. Nissanke , A. Nitz , A. Noack , F. Nocera , D. Nolting , M. E. N. Normandin , L. K. Nuttall , J. Oberling , E. Ochsner , E. Oelker , G. H. Ogin , J. J. Oh , S. H. Oh , F. Ohme , M. Oliver , P. Oppermann , Richard Oram , B. O’reilly , R. O’shaughnessy , D. J. Ottaway , H. Overmier , B. J. Owen , A. E. Pace , J. Page , 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 , B. Patricelli , B. L. Pearlstone , M. Pedraza , R. Pedurand (6) , L. Pekowsky , A. Pele , S. Penn , C. J. Perez , A. Perreca , L. M. Perri , H. P. Pfeiffer , M. Phelps , O. J. Piccinni , M. Pichot (4) , F. Piergiovanni , V. Pierro , G. Pillant , L. Pinard (6) , I. M. Pinto , M. Pitkin , M. Poe , R. Poggiani , P. Popolizio , A. Post , J. Powell , J. Prasad , J. W. W. Pratt , V. Predoi , T. Prestegard , M. Prijatelj , M. Principe , S. Privitera , G. A. Prodi , L. G. Prokhorov , O. Puncken , M. Punturo , P. Puppo , M. Pürrer , H. Qi , J. Qin , S. Qiu , V. Quetschke , E. A. Quintero , R. Quitzow-James , F. J. Raab , D. S. Rabeling , H. Radkins , P. Raffai , S. Raja , C. Rajan , M. Rakhmanov , P. Rapagnani , V. Raymond , M. Razzano , V. Re , J. Read , T. Regimbau (4) , L. Rei , S. Reid , D. H. Reitze , H. Rew , S. D. Reyes , E. Rhoades , F. Ricci , K. Riles , M. Rizzo , N. A. Robertson , R. Robie , F. Robinet (2) , A. Rocchi , L. Rolland (1) , J. G. Rollins , V. J. Roma , J. D. Romano , R. Romano , J. H. Romie , D. Rosińska , S. Rowan , A. Rüdiger , P. Ruggi , K. Ryan , S. Sachdev , T. Sadecki , L. Sadeghian , M. Sakellariadou , L. Salconi , M. Saleem , F. Salemi , A. Samajdar , L. Sammut , L. M. Sampson , E. J. Sanchez , V. Sandberg , J. R. Sanders , B. Sassolas (6) , B. S. Sathyaprakash , P. R. Saulson , O. Sauter , R. L. Savage , A. Sawadsky , P. Schale , J. Scheuer , S. Schlassa , E. Schmidt , J. Schmidt , P. Schmidt , R. Schnabel , R. M. S. Schofield , A. Schönbeck , E. Schreiber , D. Schuette , B. F. Schutz , S. G. Schwalbe , J. Scott , S. M. Scott , D. Sellers , A. S. Sengupta , D. Sentenac , V. Sequino , A. Sergeev , Y. Setyawati , D. A. Shaddock , T. J. Shaffer , M. S. Shahriar , B. Shapiro , P. Shawhan , A. Sheperd , D. H. Shoemaker , D. M. Shoemaker , K. Siellez , X. Siemens , M. Sieniawska , D. Sigg , A. D. Silva , A. Singer , L. P. Singer , A. Singh , R. Singh , A. Singhal , A. M. Sintes , B. J. J. Slagmolen , B. Smith , J. R. Smith , R. J. E. Smith , E. J. Son , B. Sorazu , F. Sorrentino , T. Souradeep , A. P. Spencer , A. K. Srivastava , A. Staley , M. Steinke , J. Steinlechner , S. Steinlechner , D. Steinmeyer , B. C. Stephens , S. P. Stevenson , R. Stone , K. A. Strain , N. Straniero (6) , G. Stratta , S. E. Strigin , R. Sturani , A. L. Stuver , T. Z. Summerscales , L. Sun , S. Sunil , P. J. Sutton , B. L. Swinkels , M. J. Szczepańczyk , M. Tacca (3) , D. Talukder , D. B. Tanner , D. Tao , M. Tápai , A. Taracchini , R. Taylor , T. Theeg , E. G. Thomas , M. Thomas , P. Thomas , K. A. Thorne , E. Thrane , T. Tippens , S. Tiwari , V. Tiwari , K. V. Tokmakov , K. Toland , C. Tomlinson , M. Tonelli , Z. Tornasi , C. I. Torrie , D. Töyrä , F. Travasso , G. Traylor , D. Trifirò , J. Trinastic , M. C. Tringali , L. Trozzo , M. Tse , R. Tso , M. Turconi (4) , 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 , J. V. van Heijningen , A. A. van Veggel , M. Vardaro , V. Varma , S. Vass , M. Vasúth , A. Vecchio , G. Vedovato , J. Veitch , P. J. Veitch , K. Venkateswara , G. Venugopalan , D. Verkindt (1) , F. Vetrano , A. Viceré , A. D. Viets , S. Vinciguerra , D. J. Vine , J. -Y. Vinet (4) , S. Vitale , T. Vo , H. Vocca , C. Vorvick , D. V. Voss , 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 , Y. Wang , R. L. Ward , J. Warner , M. Was (1) , J. Watchi , B. Weaver , L. -W. Wei (4) , M. Weinert , A. J. Weinstein , R. Weiss , L. Wen , P. Weßels , T. Westphal , K. Wette , J. T. Whelan , B. F. Whiting , C. Whittle , D. Williams , R. D. Williams , A. R. Williamson , J. L. Willis , B. Willke , M. H. Wimmer , W. Winkler , C. C. Wipf , H. Wittel , G. Woan , J. Woehler , J. Worden , J. L. Wright , D. S. Wu , G. Wu , W. Yam , H. Yamamoto , C. C. Yancey , M. J. Yap , Hang Yu , Haocun Yu , M. Yvert (1) , A. Zadrożny , L. Zangrando , M. Zanolin , J. -P. Zendri , M. Zevin , L. Zhang , M. Zhang , T. Zhang , Y. Zhang , C. Zhao , M. Zhou , Z. Zhou , S. J. Zhu , X. J. Zhu , M. E. Zucker , J. Zweizig
B. P. Abbott
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R. Abbott
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T. D. Abbott
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M. R. Abernathy
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F. Acernese
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K. Ackley
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C. Adams
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P. Addesso
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R. X. Adhikari
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V. B. Adya
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C. Affeldt
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M. Agathos
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K. Agatsuma
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N. Aggarwal
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O. D. Aguiar
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L. Aiello
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A. Ain
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P. Ajith
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B. Allen
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A. Allocca
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P. A. Altin
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A. Ananyeva
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S. B. Anderson
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W. G. Anderson
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S. Appert
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K. Arai
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M. C. Araya
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J. S. Areeda
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N. Arnaud
K. G. Arun
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S. Ascenzi
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G. Ashton
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M. Ast
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S. M. Aston
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P. Astone
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P. Aufmuth
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C. Aulbert
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A. Avila-Alvarez
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S. Babak
P. Bacon
M. K. M. Bader
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P. T. Baker
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F. Baldaccini
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G. Ballardin
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S. W. Ballmer
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J. C. Barayoga
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S. E. Barclay
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B. C. Barish
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D. Barker
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F. Barone
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B. Barr
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L. Barsotti
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M. Barsuglia
D. Barta
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J. Bartlett
I. Bartos
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R. Bassiri
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A. Basti
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J. C. Batch
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C. Baune
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V. Bavigadda
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M. Bazzan
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M. Bejger
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S. Bhagwat
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R. Bhandare
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I. A. Bilenko
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G. Billingsley
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C. R. Billman
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J. Birch
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R. Birney
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O. Birnholtz
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S. Biscans
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A. S. Biscoveanu
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A. Bisht
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M. Bitossi
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C. Biwer
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J. K. Blackburn
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J. Blackman
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C. D. Blair
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D. G. Blair
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R. M. Blair
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S. Bloemen
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O. Bock
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A. Bohe
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François Bondu
B. A. Boom
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S. Bose
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A. Bozzi
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C. Bradaschia
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P. R. Brady
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M. Branchesi
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J. E. Brau
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T. Briant
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M. Brinkmann
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P. Brockill
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J. E. Broida
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A. F. Brooks
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D. A. Brown
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D. D. Brown
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N. M. Brown
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S. Brunett
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C. C. Buchanan
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A. Buikema
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T. Bulik
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H. J. Bulten
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A. Buonanno
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L. Cadonati
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C. Cahillane
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J. Calderón Bustillo
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E. Calloni
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W. Campbell
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M. Canepa
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K. C. Cannon
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H. Cao
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J. Cao
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C. D. Capano
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F. Carbognani
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S. Caride
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C. Casentini
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S. Caudill
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M. Cavaglià
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R. Cavalieri
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L. Cerboni Baiardi
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G. Cerretani
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B. D. Cheeseboro
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H.-P. Cheng
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T. R. Corbitt
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Résumé

We employ gravitational-wave radiometry to map the stochastic gravitational wave background expected from a variety of contributing mechanisms and test the assumption of isotropy using data from the Advanced Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory's (aLIGO) first observing run. We also search for persistent gravitational waves from point sources with only minimal assumptions over the 20-1726 Hz frequency band. Finding no evidence of gravitational waves from either point sources or a stochastic background, we set limits at 90% confidence. For broadband point sources, we report upper limits on the gravitational wave energy flux per unit frequency in the range F_{α,Θ}(f)<(0.1-56)×10^{-8}    erg cm^{-2} s^{-1} Hz^{-1}(f/25  Hz)^{α-1} depending on the sky location Θ and the spectral power index α. For extended sources, we report upper limits on the fractional gravitational wave energy density required to close the Universe of Ω(f,Θ)<(0.39-7.6)×10^{-8}  sr^{-1}(f/25  Hz)^{α} depending on Θ and α. Directed searches for narrowband gravitational waves from astrophysically interesting objects (Scorpius X-1, Supernova 1987 A, and the Galactic Center) yield median frequency-dependent limits on strain amplitude of h_{0}<(6.7,5.5,  and  7.0)×10^{-25}, respectively, at the most sensitive detector frequencies between 130-175 Hz. This represents a mean improvement of a factor of 2 across the band compared to previous searches of this kind for these sky locations, considering the different quantities of strain constrained in each case.
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in2p3-01412191 , version 1 (16-03-2023)

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Citer

B. P. Abbott, R. Abbott, T. D. Abbott, M. R. Abernathy, F. Acernese, et al.. Directional limits on persistent gravitational waves from Advanced LIGO's first observing run. Physical Review Letters, 2017, 118 (12), pp.121102. ⟨10.1103/PhysRevLett.118.121102⟩. ⟨in2p3-01412191⟩
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