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Prospects for observing and localizing gravitational-wave transients with Advanced LIGO, Advanced Virgo and KAGRA
B. P. Abbott, R. Abbott, T. D. Abbott, F. Acernese, K. Ackley, C. Adams, V. B. Adya, C. Affeldt, M. Agathos, K. Agatsuma, O. D. Aguiar, L. Aiello, A. Ain, P. Ajith, T. Akutsu, A. Allocca, P. A. Altin, A. Ananyeva, S. B. Anderson, W. G. Anderson, Masaki Ando, S. Appert, K. Arai, A. Araya, M. C. Araya, J. S. Areeda, N. Arnaud, K. G. Arun, S. Ascenzi, G. Ashton, Y. Aso, S. M. Aston, P. Astone, P. Aufmuth, A. Avila-Alvarez, S. Babak, P. Bacon, M. K. M. Bader, Luca Baiotti, P. T. Baker, F. Baldaccini, G. Ballardin, S. Ballmer, J. C. Barayoga, S. E. Barclay, B. C. Barish, D. Barker, F. Barone, B. Barr, M. Barsuglia, D. Barta, J. Bartlett, M. A. Barton, I. Bartos, R. Bassiri, A. Basti, M. Bazzan, B. Bécsy, M. Bejger, I. Belahcene, A. S. Bell, B. K. Berger, G. Bergmann, C. P. L. Berry, D. Bersanetti, A. Bertolini, J. Betzwieser, R. Bhandare, I. A. Bilenko, G. Billingsley, J. Birch, R. Birney, O. Birnholtz, A. Bisht, M. Bitossi, M. A. Bizouard, J. K. Blackburn, C. D. Blair, D. G. Blair, R. M. Blair, S. Bloemen, M. Boër, G. Bogaert, F. Bondu, R. Bonnand, B. A. Boom, R. Bork, V. Boschi, S. Bose, Y. Bouffanais, A. Bozzi, C. Bradaschia, P. R. Brady, M. Branchesi, J. E. Brau, T. Briant, A. Brillet, M. Brinkmann, V. Brisson, P. Brockill, A. F. Brooks, D. Brown, DA Brown, S. Brunett, T. Bulik, H. J. Bulten, Alessandra Buonanno, D. Buskulic, C. Buy, Robert L. Byer, M. Cabero, L. Cadonati, G. Cagnoli, C. Cahillane, J. Calderón Bustillo, T. A. Callister, E. Calloni, J. B. Camp, K. C. Cannon, H. Cao, J. Cao, E. Capocasa, F. Carbognani, S. Caride, J. Casanueva Diaz, C. Casentini, S. Caudill, M. Cavaglià, F. Cavalier, R. Cavalieri, G. Cella, G. Cerretani, E. Cesarini, S. J. Chamberlin, M. Chan, S. Chao, P. Charlton, E. Chassande‐Mottin, B. D. Cheeseboro, H. Y Chen, Y. Chen, H.-P. Cheng, A. Chincarini, A. Chiummo, H. S Cho, M. Cho, N. Christensen, Q. Chu, S. Chua, S. Chung, G. Ciani, F. Clara, J. A. Clark, F. Cleva, C. Cocchieri, E. Coccia, P.-F. Cohadon, Christophe Collette, L. Cominsky, M. Constancio, L. Conti, S. J. Cooper, T. R. Corbitt, Neil J. Cornish, A. Corsi, S. Cortese, C. A. Costa, M. W. Coughlin, S. B. Coughlin, J.‐P. Coulon, 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, J. Cripe, S. G. Crowder, T. J. Cullen, A. Cumming, L. Cunningham, E. Cuoco, S. L. Danilishin, S. D’Antonio, K. Danzmann, C. F. Da Silva Costa, V. Dattilo, I. Dave, M. Davier, D. Davis, E. J. Daw, D. DeBra, J. Degallaix, M. De Laurentis, S. Deléglise, W. Del Pozzo, T. Dent, R. De Rosa, R. DeSalvo, S. Dhurandhar, M. C. Díaz, Z. Doctor, Katsumi Doi, F. Donovan, K. L. Dooley, S. Doravari, I. Dorrington, T. P. Downes, M. Drago, J. C. Driggers, Zhihui Du, S. E. Dwyer, T. B. Edo, M. C. Edwards, A. Effler, P. Ehrens, J. Eichholz, S. S. Eikenberry, Z. B. Etienne, T. Etzel, T. M. Evans, V. Fafone, H. Fair, S. Fairhurst, X. Fan, S. Farinon, B. Farr, Will M. Farr, E. J. Fauchon-Jones, M. Favata, M. Fays, M. M. Fejer, I. Ferrante, E. C. Ferreira, F. Ferrini, F. Fidecaro, I. Fiori, D. Fiorucci, R. P. Fisher, R. Flaminio, M. Fletcher, J.‐D. Fournier, S. Frasca, F. Frasconi, Z. Frei, A. Freise, R. Frey, V. V. Frolov, Yoshinori Fujii, 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, J. Henry, G. Gemme, É. Genin, A. Gennai, J. George, L. Gergely, V. Germain, S. Ghonge, Abhirup Ghosh, Archisman Ghosh, Shaon Ghosh, J. A. Giaime, K. D. Giardina, A. Giazotto, K. Gill, E. Goetz, R. Goetz, G. González, A. Gopakumar, M. L. Gorodetsky, S. E. Gossan, M. Gosselin, R. Gouaty, A. Grado, C. Graef, M. Granata, A. Grant, C. Gray, G. Greco, A. C Green, P. Groot, H. Grote, S. Grünewald, G. M. Guidi, A. Gupta, Manoj Gupta, E. K. Gustafson, R. Gustafson, Masatoshi Hagiwara, E. D. Hall, G. Hammond, M. Haney, Manfred Hanke, J. Hanks, C. Hanna, M. D. Hannam, J. Hanson, T. Hardwick, J. Harms, I. W. Harry, C.‐J. Haster, K. Haughian, K. Hayama, James Healy, A. Heidmann, M. C. Heintze, H. Heitmann, P. Hello, G. Hemming, M. Hendry, I. S. Heng, J. Hennig, A. Heptonstall, M. Heurs, S. Hild, E. Hirose, D. Hoak, D. Hofman, K. Holt, D. E. Holz, P. Hopkins, J. Hough, E. J. Howell, E. A. Huerta, D. Huet, B. Hughey, S. Husa, S. H. Huttner, T. Huynh–Dinh, R. Inta, Kunihito Ioka, H. N. Isa, J.-M. Isac, M. Isi, Y. Itoh, B. R. Iyer, K. Izumi, T. Jacqmin, K. Jani, P. Jaranowski, D. I. Jones, R. W. L. Jones, R. J. G. Jonker, L. Ju, J. Junker, T. Kajita, C. V. Kalaghatgi, V. Kalogera, M. Kamiizumi, N. Kanda, S. Kandhasamy, G. Kang, J. B. Kanner, S. Karki, K. S. Karvinen, M. Kasprzack, W. Katzman, S. Kaufer, K. Kawabe, N. Kawai, F. Kéfélian, D. Keitel, R. Kennedy, J. S. Key, F. Y. Khalili, I. Khan, S. Khan, Z. Khan, Е. А. Хазанов, N. Kijbunchoo, C. Kim, J. C Kim, J. Kim, W. Kim, Y.-M. Kim, N. Kimura, E. J. King, Peter King, R. Kirchhoff, J. S. Kissel, L. Kleybolte, S. Klimenko, Patrick M. Koch, S. M. Koehlenbeck, Y. Kojima, K. Kokeyama, S. Koley, K. Komori, V. Kondrashov, M. Korobko, W. Z. Korth, Kei Kotake, I. Kowalska, D. B. Kozak, V. Kringel, A. Królak, P. Kumar, Rahul Kumar, L. Kuo, A. Kutynia, B. D. Lackey, M. Landry, R. N. Lang, J. Lange, B. Lantz, A. Lartaux-Vollard, P. D. Lasky, M. Laxen, A. Lazzarini, C. Lazzaro, P. Leaci, S. Leavey, Chang‐Hwan Lee, H. K. Lee, J. Lehmann, A. Lenon, M. Leonardi, N. Leroy, N. Letendre, Y. Levin, A. Nitz, T. G. F. Li, T. Littenberg, J. Liu, N. A. Lockerbie, L. T. London, M. Lorenzini, V. Loriette, M. Lormand, G. Losurdo, J. D. Lough, C. O. Loustó, Geoffrey Lovelace, H. Lück, Andy Lundgren, Y. Ma, S. Macfoy, D. M. Macleod, F. Magaña‐Sandoval, E. Majorana, I. Maksimovic, N. Man, V. Mandic, V. Mangano, G. L. Mansell, M. Mantovani, F. Marchesoni, M. Marchio, F. Marion, Szabolcs Márka, Z. Márka, A. S. Markosyan, E. Maros, F. Martelli, I. W. Martin, A. Masserot, T. J. Massinger, M. Masso‐Reid, S. Mastrogiovanni, L. Matone, N. Mazumder, R. McCarthy, D. E. McClelland, S. McCormick, S. C. McGuire, J. McIver, D. J. McManus, T. McRae, S. T. McWilliams, D. Meacher, G. D. Meadors, J. Meidam, A. Melatos, G. Mendell, R. A. Mercer, E. L. Merilh, M. Merzougui, S. Meshkov, C. Messenger, C. Messick, R. Metzdorff, P. M. Meyers, H. Miao, C. Michel, Yuta Michimura, H. Middleton, Е. Е. Михайлов, L. Milano, A. L. Miller, M. Millhouse, Y. Minenkov, C. Mishra, O. Miyakawa, G. Mitselmakher, A. Miyamoto, S. Miyoki, M. Montani, C. J. Moore, D. Moraru, G. Moreno, S. Morisaki, Y. Moriwaki, B. Mours, C. M. Mow–Lowry, Arunava Mukherjee, Debnandini Mukherjee, S. Mukherjee, N. Mukund, A. Mullavey, J. Münch, E. A. Muñiz, P. G. Murray, S. Nagano, K. Nakamura, Hiroyuki Nakano, I. Nardecchia, T. Narikawa, L. Naticchioni, G. Nelemans, T. J. N. Nelson, M. Nery, A. Neunzert, D. Schuette, S. Nissanke, F. Nocera, L. K. Nuttall, J. Oberling, G. H. Ogin, J. J. Oh, S. H. Oh, M. Ohashi, N. Ohishi, Masashi Ohkawa, F. Ohme, K. Okutomi, M. Oliver, K. Oohara, P. Oppermann, Richard J. Oram, B. O’Reilly, R. O’Shaughnessy, D. J. Ottaway, H. Overmier, B. J. Owen, A. E. Pace, A. Pai, S. A. Pai, J. R. Palamos, O. Palashov, C. Palomba, A. Pal‐Singh, C. Pankow, F. Pannarale, B. C. Pant, F. Paoletti, A. Paoli, M. A. Papa, W. Parker, D. Pascucci, A. Pasqualetti, R. Passaquieti, D. Passuello, B. Patricelli, B. L. Pearlstone, M. Pedraza, R. Pedurand, A. Pele, F. E. Peña Arellano, S. Penn, C. J. Perez, A. Perreca, Harald Pfeiffer, M. Phelps, O. J. Piccinni, M. Pichot, F. Piergiovanni, G. Pillant, L. Pinard, I. M. Pinto, M. Pitkin, R. Poggiani, P. Popolizio, J. Powell, J. Prasad, T. Prestegard, S. Privitera, G. A. Prodi, L. Prokhorov, O. Puncken, M. Punturo, P. Puppo, M. Pürrer, H. Qi, V. Quetschke, E. A. Quintero, R. Quitzow-James, F. J. Raab, H. Radkins, P. Raffai, S. Raja, C. Rajan, M. Rakhmanov, P. Rapagnani, V. Raymond, M. Razzano, J. Read, T. Regimbau, L. Rei, S. Reid, D. H. Reitze, K. Riles, M. Rizzo, N. A. Robertson, R. Robie, F. Robinet, A. Rocchi, L. Rolland, J. G. Rollins, V. J. Roma, R. Romano, J. H. Romie, D. Rosińska, S. Rowan, A. Rüdiger, P. Ruggi, K. Ryan, S. Sachdev, T. Sadecki, N. Sago, Yasunori Saito, K. Sakai, Mairi Sakellariadou, L. Salconi, M. Saleem, A. Samajdar, L. Sammut, E. J. Sanchez, V. Sandberg, J. R. Sanders, B. Sassolas, B. S. Sathyaprakash, S. Sato, Takashi Sato, O. Sauter, R. L. Savage, P. Schale, Jacob Scheuer, P. Schmidt, Roman Schnabel, R. M. S. Schofield, A. Schönbeck, E. Schreiber, Guanglei Wu, B. F. Schutz, S. G. Schwalbe, J. Scott, S. M. Scott, T. Sekiguchi, Yuichiro Sekiguchi, James A. Sellers, A. S. Sengupta, D. Sentenac, V. Sequino, A. Sergeev, Y. Setyawati, D. A. Shaddock, Thomas Shaffer, M. S. Shahriar, P. Shawhan, T. Shimoda, A. Shoda, K. Siellez, M. Sieniawska, D. Sigg, A. D Silva, L. P. Singer, A. Singhal, A. M. Sintes, B. J. J. Slagmolen, J. R. Smith, R. J. E. Smith, K. Somiya, Edwin J. Son, B. Sorazu, F. Sorrentino, T. Souradeep, A. P. Spencer, A. K. Srivastava, M. Steinke, J. Steinlechner, S. Steinlechner, D. Steinmeyer, S. P. Stevenson, R. Stone, K. A. Strain, G. Stratta, S. E. Strigin, R. Sturani, A. L. Stuver, T. Z. Summerscales, L. Sun, P. J. Sutton, B. L. Swinkels, M. J. Szczepańczyk, M. Tacca, H. Tagoshi, Hirotaka Takahashi, Ryutaro Takahashi, A. Takamori, D. Talukder, Hiroki Tanaka, D. B. Tanner, M. Tápai, A. Taracchini, Richard W. Taylor, S. Telada, M. Thomas, P. Thomas, K. A Thorne, E. Thrane, V. Tiwari, K. Toland, T. Tomaru, M. Tonelli, Z. Tornasi, C. I. Torrie, D. Töyrä, F. Travasso, G. Traylor, M. C. Tringali, L. Trozzo, R. Tso, K. Tsubono, Toshihiro Tsuzuki, D. Tuyenbayev, Takashi Uchiyama, T. Uehara, K. Ueno, D. Ugolini, B. Krishnan, A. L. Urban, T. Ushiba, S. A. Usman, H. Vahlbruch, G. Vajente, G. Valdés, J. F. J. van den Brand, D. C. Vander‐Hyde, L. van der Schaaf, J. V. van Heijningen, Maurice H. P. M. van Putten, M. Vardaro, Vijay Varma, S. Vass, M. Vasúth, A. Vecchio, G. Vedovato, J. Veitch, P. J. Veitch, K. Venkateswara, G. Venugopalan, D. Verkindt, F. Vetrano, A. Viceré, A. D. Viets, D. J. Vine, J.-Y. Vinet, T. Vo, H. Vocca, C. Vorvick, S. P. Vyatchanin, A. R. Wade, L. E. Wade, M. Wade, M. Walker, L. Wallace, S. Walsh, G. Wang, H. Wang, Y. Wang, R. L. Ward, J. Warner, M. Wąs, J. Watchi, B. Weaver, L.‐W. Wei, M. Weinert, A. J. Weinstein, L. Wen, P. Weßels, K. Wette, J. T. Whelan, B. F. Whiting, C. Whittle, D. R. Williams, A. R. Williamson, J. L. Willis, B. Willke, M. H. Wimmer, W. Winkler, C. C. Wipf, H. Wittel, G. Woan, J. Woehler, John R. Worden, J. L. Wright, D. S. Wu, H. Yamamoto, K. Yamamoto, C. C. Yancey, M. J. Yap, Jun’ichi Yokoyama, T. Yokozawa, Hang Yu, Haocun Yu, H. Yuzurihara, M. Yvert, A. Zadrożny, M. Zanolin, S. Zeidler, J.-P. Zendri, M. Zevin, L. Zhang, T. Zhang, C. Zhao, M. Zhou, Z. Zhou, X. J. Zhu, J. Zweizig
Notice bibliographique
RevueLiving Reviews in Relativity · 2020
Typearticle
Langueen
DomaineEarth and Planetary Sciences
ThématiqueGeophysics and Gravity Measurements
Établissements canadiensPolytechnique MontréalCanadian Institute for Theoretical AstrophysicsUniversity of Toronto
Organismes subventionnairesDivision of Human Resource DevelopmentGreat Southern Development Commission, Government of Western AustraliaJapan Society for the Promotion of ScienceAustralian Research CouncilScience and Technology Facilities CouncilIstituto Nazionale di Fisica NucleareMinistry of Education, IndiaConseil Régional, Île-de-FranceNational Research Foundation of KoreaGovern de les Illes BalearsNederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk OnderzoekMinistry of Education, Culture, Sports, Science and TechnologyKorea Institute of Science and Technology InformationHungarian Scientific Research FundGeneralitat ValencianaIndustry CanadaKavli FoundationNational Natural Science Foundation of ChinaNational Research, Development and Innovation OfficeAgencia Estatal de InvestigaciónSchweizerischer Nationalfonds zur Förderung der Wissenschaftlichen ForschungAgence Nationale de la RechercheInstitute for Cosmic Ray Research, University of TokyoCentre National de la Recherche ScientifiqueCouncil of Scientific and Industrial Research, IndiaNational Research FoundationAcademia SinicaNemzeti Kutatási Fejlesztési és Innovációs HivatalAbdus Salam International Centre for Theoretical PhysicsEuropean CommissionRussian Foundation for Basic ResearchEuropean Regional Development FundScottish Universities Physics AllianceICTP South American Institute for Fundamental ResearchCanadian Institute for Advanced ResearchRussian Science FoundationLeverhulme TrustScottish Funding CouncilMinistero dello Sviluppo EconomicoInstitut des Origines de LyonScience and Engineering Research BoardNational Science FoundationMax-Planck-GesellschaftRoyal Society
Mots-clésLIGOGravitational wavePhysicsComputer scienceAstronomy
Résumé
Abstract We present our current best estimate of the plausible observing scenarios for the Advanced LIGO, Advanced Virgo and KAGRA gravitational-wave detectors over the next several years, with the intention of providing information to facilitate planning for multi-messenger astronomy with gravitational waves. We estimate the sensitivity of the network to transient gravitational-wave signals for the third (O3), fourth (O4) and fifth observing (O5) runs, including the planned upgrades of the Advanced LIGO and Advanced Virgo detectors. We study the capability of the network to determine the sky location of the source for gravitational-wave signals from the inspiral of binary systems of compact objects, that is binary neutron star, neutron star–black hole, and binary black hole systems. The ability to localize the sources is given as a sky-area probability, luminosity distance, and comoving volume. The median sky localization area (90% credible region) is expected to be a few hundreds of square degrees for all types of binary systems during O3 with the Advanced LIGO and Virgo (HLV) network. The median sky localization area will improve to a few tens of square degrees during O4 with the Advanced LIGO, Virgo, and KAGRA (HLVK) network. During O3, the median localization volume (90% credible region) is expected to be on the order of $$10^{5}, 10^{6}, 10^{7}\mathrm {\ Mpc}^3$$ 10 5 , 10 6 , 10 7 Mpc 3 for binary neutron star, neutron star–black hole, and binary black hole systems, respectively. The localization volume in O4 is expected to be about a factor two smaller than in O3. We predict a detection count of $$1^{+12}_{-1}$$ 1 - 1 + 12 ( $$10^{+52}_{-10}$$ 10 - 10 + 52 ) for binary neutron star mergers, of $$0^{+19}_{-0}$$ 0 - 0 + 19 ( $$1^{+91}_{-1}$$ 1 - 1 + 91 ) for neutron star–black hole mergers, and $$17^{+22}_{-11}$$ 17 - 11 + 22 ( $$79^{+89}_{-44}$$ 79 - 44 + 89 ) for binary black hole mergers in a one-calendar-year observing run of the HLV network during O3 (HLVK network during O4). We evaluate sensitivity and localization expectations for unmodeled signal searches, including the search for intermediate mass black hole binary mergers.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
score de la tête « metaresearch » (Codex)0,003
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,007
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Théorique ou conceptuel · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Synthèse · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,008
Score d'incertitude au seuil0,018
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,003 | 0,007 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
Tête enseignante Opus0,048
Tête enseignante GPT0,244
Écart entre enseignants0,196 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validation
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeThéorique ou conceptuel
Domainenon disponible
GenreSynthèse
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».
En bref
Citations1
Publié2020
Routes d'admission2
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