Abstract
We present a search for prompt gamma-ray counterparts to compact binary coalescence gravitational wave (GW) candidates from Advanced LIGO's first observing run (O1). As demonstrated by the multimessenger observations of GW170817/GRB 170817A, electromagnetic and GW observations provide complementary information about the astrophysical source, and in the case of weaker candidates, may strengthen the case for an astrophysical origin. Here we investigate low-significance GW candidates from the O1 compact binary coalescence searches using the Fermi Gamma-Ray Burst Monitor (GBM), leveraging its all sky and broad energy coverage. Candidates are ranked and compared to background to measure the significance. Those with false alarm rates (FARs) of less than 10 -5 Hz (about one per day, yielding a total of 81 candidates) are used as the search sample for gamma-ray follow-up. No GW candidates were found to be coincident with gamma-ray transients independently identified by blind searches of the GBM data. In addition, GW candidate event times were followed up by a separate targeted search of GBM data. Among the resulting GBM events, the two with the lowest FARs were the gamma-ray transient GW150914-GBM presented in Connaughton et al. and a solar flare in chance coincidence with a GW candidate.
| Original language | English (US) |
|---|---|
| Article number | 90 |
| Journal | Astrophysical Journal |
| Volume | 871 |
| Issue number | 1 |
| DOIs | |
| State | Published - Jan 20 2019 |
Keywords
- gamma-ray burst: general
- gravitational waves
ASJC Scopus subject areas
- Astronomy and Astrophysics
- Space and Planetary Science
Fingerprint
Dive into the research topics of 'A Fermi Gamma-Ray Burst Monitor Search for Electromagnetic Signals Coincident with Gravitational-wave Candidates in Advanced LIGO's First Observing Run'. Together they form a unique fingerprint.Cite this
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In: Astrophysical Journal, Vol. 871, No. 1, 90, 20.01.2019.
Research output: Contribution to journal › Article › peer-review
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TY - JOUR
T1 - A Fermi Gamma-Ray Burst Monitor Search for Electromagnetic Signals Coincident with Gravitational-wave Candidates in Advanced LIGO's First Observing Run
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AU - Ottaway, D. J.
AU - Overmier, H.
AU - Owen, B. J.
AU - Pace, A. E.
AU - Pagano, G.
AU - Page, J.
AU - Page, M. A.
AU - Pai, A.
AU - Pai, S. A.
AU - Palamos, J. R.
AU - Palashov, O.
AU - Palomba, C.
AU - Pal-Singh, A.
AU - Pan, Howard
AU - Pan, Huang Wei
AU - Pang, B.
AU - Pang, P. T.H.
AU - Pankow, C.
AU - Pannarale, F.
AU - Pant, B. C.
AU - Paoletti, F.
AU - Paoli, A.
AU - Papa, M. A.
AU - Parida, A.
AU - Parker, W.
AU - Pascucci, D.
AU - Pasqualetti, A.
AU - Passaquieti, R.
AU - Passuello, D.
AU - Patil, M.
AU - Patricelli, B.
AU - Pearlstone, B. L.
AU - Pedersen, C.
AU - Pedraza, M.
AU - Pedurand, R.
AU - Pekowsky, L.
AU - Pele, A.
AU - Penn, S.
AU - Perez, C. J.
AU - Perreca, A.
AU - Perri, L. M.
AU - Pfeiffer, H. P.
AU - Phelps, M.
AU - Phukon, K. S.
AU - Piccinni, O. J.
AU - Pichot, M.
AU - Piergiovanni, F.
AU - Pierro, V.
AU - Pillant, G.
AU - Pinard, L.
AU - Pinto, I. M.
AU - Pirello, M.
AU - Pitkin, M.
AU - Poggiani, R.
AU - Popolizio, P.
AU - Porter, E. K.
AU - Possenti, L.
AU - Post, A.
AU - Powell, J.
AU - Prasad, J.
AU - Pratt, J. W.W.
AU - Pratten, G.
AU - Predoi, V.
AU - Prestegard, T.
AU - Principe, M.
AU - Privitera, S.
AU - Prodi, G. A.
AU - Prokhorov, L. G.
AU - Puncken, O.
AU - Punturo, M.
AU - Puppo, P.
AU - Pürrer, M.
AU - Qi, H.
AU - Quetschke, V.
AU - Quintero, E. A.
AU - Quitzow-James, R.
AU - Raab, F. J.
AU - Rabeling, D. S.
AU - Radkins, H.
AU - Raffai, P.
AU - Raja, S.
AU - Rajan, C.
AU - Rajbhandari, B.
AU - Rakhmanov, M.
AU - Ramirez, K. E.
AU - Ramos-Buades, A.
AU - Rana, Javed
AU - Rapagnani, P.
AU - Raymond, V.
AU - Razzano, M.
AU - Read, J.
AU - Regimbau, T.
AU - Rei, L.
AU - Reid, S.
AU - Reitze, D. H.
AU - Ren, W.
AU - Ricci, F.
AU - Ricker, P. M.
AU - Riles, K.
AU - Rizzo, M.
AU - Robertson, N. A.
AU - Robie, R.
AU - Robinet, F.
AU - Robson, T.
AU - Rocchi, A.
AU - Rolland, L.
AU - Rollins, J. G.
AU - Roma, V. J.
AU - Romano, R.
AU - Romel, C. L.
AU - Romie, J. H.
AU - Rosińska, D.
AU - Ross, M. P.
AU - Rowan, S.
AU - Rüdiger, A.
AU - Ruggi, P.
AU - Rutins, G.
AU - Ryan, K.
AU - Sachdev, S.
AU - Sadecki, T.
AU - Sakellariadou, M.
AU - Salconi, L.
AU - Saleem, M.
AU - Salemi, F.
AU - Samajdar, A.
AU - Sammut, L.
AU - Sampson, L. M.
AU - Sanchez, E. J.
AU - Sanchez, L. E.
AU - Sanchis-Gual, N.
AU - Sandberg, V.
AU - Sanders, J. R.
AU - Sarin, N.
AU - Sassolas, B.
AU - Sathyaprakash, B. S.
AU - Saulson, P. R.
AU - Sauter, O.
AU - Savage, R. L.
AU - Sawadsky, A.
AU - Schale, P.
AU - Scheel, M.
AU - Scheuer, J.
AU - Schmidt, P.
AU - Schnabel, R.
AU - Schofield, R. M.S.
AU - Schönbeck, A.
AU - Schreiber, E.
AU - Schuette, D.
AU - Schulte, B. W.
AU - Schutz, B. F.
AU - Schwalbe, S. G.
AU - Scott, J.
AU - Scott, S. M.
AU - Seidel, E.
AU - Sellers, D.
AU - Sengupta, A. S.
AU - Sentenac, D.
AU - Sequino, V.
AU - Sergeev, A.
AU - Setyawati, Y.
AU - Shaddock, D. A.
AU - Shaffer, T. J.
AU - Shah, A. A.
AU - Shahriar, M. S.
AU - Shaner, M. B.
AU - Shao, L.
AU - Shapiro, B.
AU - Shawhan, P.
AU - Shen, H.
AU - Shoemaker, D. H.
AU - Shoemaker, D. M.
AU - Siellez, K.
AU - Siemens, X.
AU - Sieniawska, M.
AU - Sigg, D.
AU - Silva, A. D.
AU - Singer, L. P.
AU - Singh, A.
AU - Singhal, A.
AU - Sintes, A. M.
AU - Slagmolen, B. J.J.
AU - Slaven-Blair, T. J.
AU - Smith, B.
AU - Smith, J. R.
AU - Smith, R. J.E.
AU - Somala, S.
AU - Son, E. J.
AU - Sorazu, B.
AU - Sorrentino, F.
AU - Souradeep, T.
AU - Spencer, A. P.
AU - Srivastava, A. K.
AU - Staats, K.
AU - Stachie, C.
AU - Steinke, M.
AU - Steinlechner, J.
AU - Steinlechner, S.
AU - Steinmeyer, D.
AU - Steltner, B.
AU - Stevenson, S. P.
AU - Stocks, D.
AU - Stone, R.
AU - Stops, D. J.
AU - Strain, K. A.
AU - Stratta, G.
AU - Strigin, S. E.
AU - Strunk, A.
AU - Sturani, R.
AU - Stuver, A. L.
AU - Summerscales, T. Z.
AU - Sun, L.
AU - Sunil, S.
AU - Suresh, J.
AU - Sutton, P. J.
AU - Swinkels, B. L.
AU - Szczepańczyk, M. J.
AU - Tacca, M.
AU - Tait, S. C.
AU - Talbot, C.
AU - Talukder, D.
AU - Tanner, D. B.
AU - Tápai, M.
AU - Taracchini, A.
AU - Tasson, J. D.
AU - Taylor, J. A.
AU - Taylor, R.
AU - Tewari, S. V.
AU - Theeg, T.
AU - Thies, F.
AU - Thomas, E. G.
AU - Thomas, M.
AU - Thomas, P.
AU - Thorne, K. A.
AU - Thrane, E.
AU - Tiwari, S.
AU - Tiwari, V.
AU - Tokmakov, K. V.
AU - Toland, K.
AU - Tonelli, M.
AU - Tornasi, Z.
AU - Torres-Forné, A.
AU - Torrie, C. I.
AU - Töyra, D.
AU - Travasso, F.
AU - Traylor, G.
AU - Trinastic, J.
AU - Tringali, M. C.
AU - Trozzo, L.
AU - Tsang, K. W.
AU - Tse, M.
AU - Tso, R.
AU - Tsuna, D.
AU - Tsukada, L.
AU - Tuyenbayev, D.
AU - Ueno, K.
AU - Ugolini, D.
AU - Urban, A. L.
AU - Usman, S. A.
AU - Vahlbruch, H.
AU - Vajente, G.
AU - Valdes, G.
AU - Bakel, N. Van
AU - Beuzekom, M. Van
AU - Brand, J. F.J.Van Den
AU - Broeck, C. Van Den
AU - Vander-Hyde, D. C.
AU - Schaaf, L. Van Der
AU - Heijningen, J. V.Van
AU - Veggel, A. A.Van
AU - Vardaro, M.
AU - Varma, V.
AU - Vass, S.
AU - Vasuth, M.
AU - Vecchio, A.
AU - Vedovato, G.
AU - Veitch, J.
AU - Veitch, P. J.
AU - Venkateswara, K.
AU - Venugopalan, G.
AU - Verkindt, D.
AU - Vetrano, F.
AU - Viceré, A.
AU - Viets, A. D.
AU - Vinciguerra, S.
AU - Vine, D. J.
AU - Vinet, J. Y.
AU - Vitale, S.
AU - Vo, T.
AU - Vocca, H.
AU - Vorvick, C.
AU - Vyatchanin, S. P.
AU - Wade, A. R.
AU - Wade, L. E.
AU - Wade, M.
AU - Walet, R.
AU - Walker, M.
AU - Wallace, L.
AU - Walsh, S.
AU - Wang, G.
AU - Wang, H.
AU - Wang, J. Z.
AU - Wang, W. H.
AU - Wang, Y. F.
AU - Ward, R. L.
AU - Warner, J.
AU - Was, M.
AU - Watchi, J.
AU - Weaver, B.
AU - Wei, L. W.
AU - Weinert, M.
AU - Weinstein, A. J.
AU - Weiss, R.
AU - Wellmann, F.
AU - Wen, L.
AU - Wessel, E. K.
AU - Weßels, P.
AU - Westerweck, J.
AU - Wette, K.
AU - Whelan, J. T.
AU - Whiting, B. F.
AU - Whittle, C.
AU - Wilken, D.
AU - Williams, D.
AU - Williams, R. D.
AU - Williamson, A. R.
AU - Willis, J. L.
AU - Willke, B.
AU - Wimmer, M. H.
AU - Winkler, W.
AU - Wipf, C. C.
AU - Wittel, H.
AU - Woan, G.
AU - Woehler, J.
AU - Wofford, J. K.
AU - Wong, W. K.
AU - Worden, J.
AU - Wright, J. L.
AU - Wu, D. S.
AU - Wysocki, D. M.
AU - Xiao, S.
AU - Yam, W.
AU - Yamamoto, H.
AU - Yancey, C. C.
AU - Yang, L.
AU - Yap, M. J.
AU - Yazback, M.
AU - Yu, Hang
AU - Yu, Haocun
AU - Yvert, M.
AU - Zadrożny, A.
AU - Zanolin, M.
AU - Zelenova, T.
AU - Zendri, J. P.
AU - Zevin, M.
AU - Zhang, J.
AU - Zhang, L.
AU - Zhang, M.
AU - Zhang, T.
AU - Zhang, Y. H.
AU - Zhao, C.
AU - Zhou, M.
AU - Zhou, Z.
AU - Zhu, S. J.
AU - Zhu, X. J.
AU - Zucker, M. E.
AU - Zweizig, J.
N1 - Funding Information: The USRA co-authors gratefully acknowledge NASA funding through contract NNM13AA43C. The UAH co-authors gratefully acknowledge NASA funding from co-operative agreement NNM11AA01A. E.B. and T.D.C. are supported by an appointment to the NASA Postdoctoral Program at the Goddard Space Flight Center, administered by Universities Space Research Association under contract with NASA. D.K., C.A.W.H., C.M. H., and T.L. gratefully acknowledge NASA funding through the Fermi GBM project. Support for the German contribution to GBM was provided by the Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) via the Deutsches Zentrum für Luft und Raumfahrt (DLR) under contract number 50 QV 0301. A.v.K. was supported by the Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (BMWi) through DLR grant 50 OG 1101. N.C. and J.B. acknowledge support from NSF under grant PHY-1505373. S.M.B. acknowledges support from Science Foundation Ireland under grant 12/IP/1288. Funding Information: The authors gratefully acknowledge the support of the United States National Science Foundation (NSF) for the construction and operation of the LIGO Laboratory and Advanced LIGO as well as the Science and Technology Facilities Council (STFC) of the United Kingdom, the Max-Planck-Society (MPS), and the State of Niedersachsen/ Germany for support of the construction of Advanced LIGO and construction and operation of the GEO600 detector. Additional support for Advanced LIGO was provided by the Australian Research Council. The authors gratefully acknowledge the Italian Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), the French Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) and the Foundation for Fundamental Research on Matter supported by the Netherlands Organisation for Scientific Research, for the construction and operation of the Virgo detector and the creation and support of the EGO consortium. The authors also gratefully acknowledge research support from these agencies as well as by the Council of Scientific and Industrial Research of India, the Department of Science and Technology, India, the Science & Engineering Research Board (SERB), India, the Ministry of Human Resource Development, India, the Spanish Agencia Estatal de Investigación, the Vicepresidència i Conselleria d’Innovació Recerca i Turisme and the Conselleria d’Educació i Universitat del Govern de les Illes Balears, the Conselleria d’Educació Investigació Cultura i Esport de la Generalitat Valenciana, the National Science Centre of Poland, the Swiss National Science Foundation (SNSF), the Russian Foundation for Basic Research, the Russian Science Foundation, the European Commission, the European Regional Development Funds (ERDF), the Royal Society, the Scottish Funding Council, the Scottish Universities Physics Alliance, the Hungarian Scientific Research Fund (OTKA), the Lyon Institute of Origins (LIO), the National Research, Development and Innovation Office Hungary (NKFI), the National Research Foundation of Korea, Industry Canada and the Province of Ontario through the Ministry of Economic Development and Innovation, the Natural Science and Engineering Research Council Canada, the Canadian Institute for Advanced Research, the Brazilian Ministry of Science, Technology, Innovations, and Communications, the International Center for Theoretical Physics South American Institute for Fundamental Research (ICTP-SAIFR), the Research Grants Council of Hong Kong, the National Natural Science Foundation of China (NSFC), the Leverhulme Trust, the Research Corporation, the Ministry of Science and Technology (MOST), Taiwan and the Kavli Foundation. The authors gratefully acknowledge the support of the NSF, STFC, MPS, INFN, CNRS, and the State of Niedersachsen/Germany for provision of computational resources. Publisher Copyright: © 2019. The American Astronomical Society.
PY - 2019/1/20
Y1 - 2019/1/20
N2 - We present a search for prompt gamma-ray counterparts to compact binary coalescence gravitational wave (GW) candidates from Advanced LIGO's first observing run (O1). As demonstrated by the multimessenger observations of GW170817/GRB 170817A, electromagnetic and GW observations provide complementary information about the astrophysical source, and in the case of weaker candidates, may strengthen the case for an astrophysical origin. Here we investigate low-significance GW candidates from the O1 compact binary coalescence searches using the Fermi Gamma-Ray Burst Monitor (GBM), leveraging its all sky and broad energy coverage. Candidates are ranked and compared to background to measure the significance. Those with false alarm rates (FARs) of less than 10 -5 Hz (about one per day, yielding a total of 81 candidates) are used as the search sample for gamma-ray follow-up. No GW candidates were found to be coincident with gamma-ray transients independently identified by blind searches of the GBM data. In addition, GW candidate event times were followed up by a separate targeted search of GBM data. Among the resulting GBM events, the two with the lowest FARs were the gamma-ray transient GW150914-GBM presented in Connaughton et al. and a solar flare in chance coincidence with a GW candidate.
AB - We present a search for prompt gamma-ray counterparts to compact binary coalescence gravitational wave (GW) candidates from Advanced LIGO's first observing run (O1). As demonstrated by the multimessenger observations of GW170817/GRB 170817A, electromagnetic and GW observations provide complementary information about the astrophysical source, and in the case of weaker candidates, may strengthen the case for an astrophysical origin. Here we investigate low-significance GW candidates from the O1 compact binary coalescence searches using the Fermi Gamma-Ray Burst Monitor (GBM), leveraging its all sky and broad energy coverage. Candidates are ranked and compared to background to measure the significance. Those with false alarm rates (FARs) of less than 10 -5 Hz (about one per day, yielding a total of 81 candidates) are used as the search sample for gamma-ray follow-up. No GW candidates were found to be coincident with gamma-ray transients independently identified by blind searches of the GBM data. In addition, GW candidate event times were followed up by a separate targeted search of GBM data. Among the resulting GBM events, the two with the lowest FARs were the gamma-ray transient GW150914-GBM presented in Connaughton et al. and a solar flare in chance coincidence with a GW candidate.
KW - gamma-ray burst: general
KW - gravitational waves
UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=85062472559&partnerID=8YFLogxK
UR - http://www.scopus.com/inward/citedby.url?scp=85062472559&partnerID=8YFLogxK
U2 - 10.3847/1538-4357/aaf726
DO - 10.3847/1538-4357/aaf726
M3 - Article
AN - SCOPUS:85062472559
SN - 0004-637X
VL - 871
JO - Astrophysical Journal
JF - Astrophysical Journal
IS - 1
M1 - 90
ER -