A first search for coincident gravitational waves and high energy neutrinos using LIGO, Virgo and ANTARES data from 2007

Adrián Martínez, S.; Al Samarai, I.; Albert, A.; André, M.; Anghinolfi, M.; Anton, G.; Anvar, S.; Ardid, M.; Astraatmadja, T.; Aubert, J. J.; Baret, B.; Basa, S.; Bertin, V.; Biagi, S.; Bigongiari, C.; Bogazzi, C.; Bou Cabo, M.; Bouhou, B.; Bouwhuis, M. C.; Brunner, J.; Busto, J.; Capone, A.; Cârloganu, C.; Carr, J.; Cecchini, S.; Charif, Z.; Charvis, P. h.; Chiarusi, T.; Circella, M.; Coniglione, R.; Core, L.; Costantini, H.; Coyle, P.; Creusot, A.; Curtil, C.; De Bonis, G.; Decowski, M. P.; Dekeyser, I.; Deschamps, A.; Distefano, C.; Donzaud, C.; Dornic, D.; Dorosti, Q.; Drouhin, D.; Eberl, T.; Emanuele, U.; Enzenhöfer, A.; Ernenwein, J. P.; Escoffier, S.; Fehn, K.; Fermani, P.; Ferri, M.; Ferry, S.; Flaminio, V.; Folger, F.; Fritsch, U.; Fuda, J. L.; Galatà, S.; Gay, P.; Geyer, K.; Giacomelli, G.; Giordano, V.; Gómez González, J. P.; Graf, K.; Guillard, G.; Hallewell, G.; Hamal, M.; van Haren, H.; Heijboer, A. J.; Hello, Y.; Hernández Rey, J. J.; Herold, B.; Hößl, J.; Hsu, C. C.; de Jong, M.; Kadler, M.; Kalekin, O.; Kappes, A.; Katz, U.; Kavatsyuk, O.; Kooijman, P.; Kopper, C.; Kouchner, A.; Kreykenbohm, I.; Kulikovskiy, V.; Lahmann, R.; Lambard, G.; Larosa, G.; Lattuada, D.; Lefèvre, D.; Lim, G.; Lo Presti, D.; Loehner, H.; Loucatos, S.; Louis, F.; Mangano, S.; Marcelin, M.; Margiotta, A.; Martínez Mora, J. A.; Martini, S.; Meli, A.; Montaruli, T.; Morganti, M.; Moscoso, L.; Motz, H.; Neff, M.; Nezri, E.; Palioselitis, D.; Păvălaş, G. E.; Payet, K.; Petrovic, J.; Piattelli, P.; Popa, V.; Pradier, T.; Presani, E.; Racca, C.; Reed, C.; Riccobene, G.; Richardt, C.; Richter, R.; Rivière, C.; Robert, A.; Roensch, K.; Rostovtsev, A.; Ruiz Rivas, J.; Rujoiu, M.; Russo, G. V.; Samtleben, D. F. E.; Sánchez Losa, A.; Sapienza, P.; Schmid, J.; Schnabel, J.; Schöck, F.; Schuller, J. P.; Schüssler, F.; Seitz, T.; Shanidze, R.; Simeone, F.; Spies, A.; Spurio, M.; Steijger, J. J. M.; Stolarczyk, T. h.; Taiuti, M.; Tamburini, C.; Trovato, A.; Vallage, B.; Vallée, C.; Van Elewyck, V.; Vecchi, M.; Vernin, P.; Visser, E.; Wagner, S.; Wijnker, G.; Wilms, J.; de Wolf, E.; Yepes, H.; Zaborov, D.; Zornoza, J. D.; Zúñiga, J.; Aasi, J.; Abadie, J.; Abbott, B. P.; Abbott, R.; Abbott, T. D.; Abernathy, M.; Accadia, T.; Acernese, F.; Adams, C.; Adams, T.; Addesso, P.; Adhikari, R.; Affeldt, C.; Agathos, M.; Agatsuma, K.; Ajith, P.; Allen, B.; Allocca, A.; Amador Ceron, E.; Amariutei, D.; Anderson, S. B.; Anderson, W. G.; Arai, K.; Araya, M. C.; Ast, S.; Aston, S. M.; Astone, P.; Atkinson, D.; Aufmuth, P.; Aulbert, C.; Aylott, B. E.; Babak, S.; Baker, P.; Ballardin, G.; Ballmer, S.; Bao, Y.; Barayoga, J. C. B.; Barker, D.; Barone, F.; Barr, B.; Barsotti, L.; Barsuglia, M.; Barton, M. A.; Bartos, I.; Bassiri, R.; Bastarrika, M.; Basti, A.; Batch, J.; Bauchrowitz, J.; Bauer, T. h. S.; Bebronne, M.; Beck, D.; Behnke, B.; Bejger, M.; Beker, M. G.; Bell, A. S.; Bell, C.; Belopolski, I.; Benacquista, M.; Berliner, J. M.; Bertolini, A.; Betzwieser, J.; Beveridge, N.; Beyersdorf, P. T.; Bhadbade, T.; Bilenko, I. A.; Billingsley, G.; Birch, J.; Biswas, R.; Bitossi, M.; Bizouard, M. A.; Black, E.; Blackburn, J. K.; Blackburn, L.; Blair, D.; Bland, B.; Blom, M.; Bock, O.; Bodiya, T. P.; Bogan, C.; Bond, C.; Bondarescu, R.; Bondu, F.; Bonelli, L.; Bonnand, R.; Bork, R.; Born, M.; Boschi, V.; Bose, S.; Bosi, L.; Braccini, S.; Bradaschia, C.; Brady, P. R.; Braginsky, V. B.; Branchesi, Marica; Brau, J. E.; Breyer, J.; Briant, T.; Bridges, D. O.; Brillet, A.; Brinkmann, M.; Brisson, V.; Britzger, M.; Brooks, A. F.; Brown, D. A.; Bulik, T.; Bulten, H. J.; Buonanno, A.; Burguet–castell, J.; Buskulic, D.; Buy, C.; Byer, R. L.; Cadonati, L.; Cagnoli, G.; Calloni, E.; Camp, J. B.; Campsie, P.; Cannon, K.; Canuel, B.; Cao, J.; Capano, C. D.; Carbognani, F.; Carbone, L.; Caride, S.; Caudill, S.; Cavaglià, M.; Cavalier, F.; Cavalieri, R.; Cella, G.; Cepeda, C.; Cesarini, Elisabetta; Chalermsongsak, T.; Charlton, P.; Chassande Mottin, E.; Chen, W.; Chen, X.; Chen, Y.; Chincarini, A.; Chiummo, A.; Cho, H. S.; Chow, J.; Christensen, N.; Chua, S. S. Y.; Chung, C. T. Y.; Chung, S.; Ciani, G.; Clara, F.; Clark, D. E.; Clark, J. A.; Clayton, J. H.; Cleva, F.; Coccia, E.; Cohadon, P. F.; Colacino, C. N.; Colla, A.; Colombini, M.; Conte, A.; Conte, R.; Cook, D.; Corbitt, T. R.; Cordier, M.; Cornish, N.; Corsi, A.; Costa, C. A.; Coughlin, M.; Coulon, J. P.; Couvares, P.; Coward, D. M.; Cowart, M.; Coyne, D. C.; Creighton, J. D. E.; Creighton, T. D.; Cruise, A. M.; Cumming, A.; Cunningham, L.; Cuoco, E.; Cutler, R. M.; Dahl, K.; Damjanic, M.; Danilishin, S. L.; D'Antonio, S.; Danzmann, K.; Dattilo, V.; Daudert, B.; Daveloza, H.; Davier, M.; Daw, E. J.; Day, R.; Dayanga, T.; De Rosa, R.; Debra, D.; Debreczeni, G.; Degallaix, J.; Del Pozzo, W.; Dent, T.; Dergachev, V.; Derosa, R.; Dhurandhar, S.; Di Fiore, L.; Di Lieto, A.; Di Palma, I.; Di Paolo Emilio, M.; Di Virgilio, A.; Díaz, M.; Dietz, A.; Donovan, F.; Dooley, K. L.; Doravari, S.; Dorsher, S.; Drago, M.; Drever, R. W. P.; Driggers, J. C.; Du, Z.; Dumas, J. C.; Dwyer, S.; Eberle, T.; Edgar, M.; Edwards, M.; Effler, A.; Ehrens, P.; Endrőczi, G.; Engel, R.; Etzel, T.; Evans, K.; Evans, M.; Evans, T.; Factourovich, M.; Fafone, V.; Fairhurst, S.; Farr, B. F.; Favata, M.; Fazi, D.; Fehrmann, H.; Feldbaum, D.; Ferrante, I.; Ferrini, F.; Fidecaro, F.; Finn, L. S.; Fiori, I.; Fisher, R. P.; Flaminio, R.; Foley, S.; Forsi, E.; Forte, L. A.; Fotopoulos, N.; Fournier, J. D.; Franc, J.; Franco, S.; Frasca, S.; Frasconi, F.; Frede, M.; Frei, M. A.; Frei, Z.; Freise, A.; Frey, R.; Fricke, T. T.; Friedrich, D.; Fritschel, P.; Frolov, V. V.; Fujimoto, M. K.; Fulda, P. J.; Fyffe, M.; Gair, J.; Galimberti, M.; Gammaitoni, L.; Garcia, J.; Garufi, F.; Gáspár, M. E.; Gelencser, G.; Gemme, G.; Genin, E.; Gennai, A.; Gergely, L. Á.; Ghosh, S.; Giaime, J. A.; Giampanis, S.; Giardina, K. D.; Giazotto, A.; Gil Casanova, S.; Gill, C.; Gleason, J.; Goetz, E.; González, G.; Gorodetsky, M. L.; Goßler, S.; Gouaty, R.; Graef, C.; Graff, P. B.; Granata, M.; Grant, A.; Gray, C.; Greenhalgh, R. J. S.; Gretarsson, A. M.; Griffo, C.; Grote, H.; Grover, K.; Grunewald, S.; Guidi, GIANLUCA MARIA; Guido, C.; Gupta, R.; Gustafson, E. K.; Gustafson, R.; Hallam, J. M.; Hammer, D.; Hammond, G.; Hanks, J.; Hanna, C.; Hanson, J.; Harms, J.; Harry, G. M.; Harry, I. W.; Harstad, E. D.; Hartman, M. T.; Haughian, K.; Hayama, K.; Hayau, J. F.; Heefner, J.; Heidmann, A.; Heintze, M. C.; Heitmann, H.; Hello, P.; Hemming, G.; Hendry, M. A.; Heng, I. S.; Heptonstall, A. W.; Herrera, V.; Heurs, M.; Hewitson, M.; Hild, S.; Hoak, D.; Hodge, K. A.; Holt, K.; Holtrop, M.; Hong, T.; Hooper, S.; Hough, J.; Howell, E. J.; Hughey, B.; Husa, S.; Huttner, S. H.; Huynh Dinh, T.; Ingram, D. R.; Inta, R.; Isogai, T.; Ivanov, A.; Izumi, K.; Jacobson, M.; James, E.; Jang, Y. J.; Jaranowski, P.; Jesse, E.; Johnson, W. W.; Jones, D. I.; Jones, R.; Jonker, R. J. G.; Ju, L.; Kalmus, P.; Kalogera, V.; Kandhasamy, S.; Kang, G.; Kanner, J. B.; Kasprzack, M.; Kasturi, R.; Katsavounidis, E.; Katzman, W.; Kaufer, H.; Kaufman, K.; Kawabe, K.; Kawamura, S.; Kawazoe, F.; Keitel, D.; Kelley, D.; Kells, W.; Keppel, D. G.; Keresztes, Z.; Khalaidovski, A.; Khalili, F. Y.; Khazanov, E. A.; Kim, B. K.; Kim, C.; Kim, H.; Kim, K.; Kim, N.; Kim, Y. M.; King, P. J.; Kinzel, D. L.; Kissel, J. S.; Klimenko, S.; Kline, J.; Kokeyama, K.; Kondrashov, V.; Koranda, S.; Korth, W. Z.; Kowalska, I.; Kozak, D.; Kringel, V.; Krishnan, B.; Królak, A.; Kuehn, G.; Kumar, P.; Kumar, R.; Kurdyumov, R.; Kwee, P.; Lam, P. K.; Landry, M.; Langley, A.; Lantz, B.; Lastzka, N.; Lawrie, C.; Lazzarini, A.; Le Roux, A.; Leaci, P.; Lee, C. H.; Lee, H. K.; Lee, H. M.; Leong, J. R.; Leonor, I.; Leroy, N.; Letendre, N.; Lhuillier, V.; Li, J.; T. G. F., Li; Lindquist, P. E.; Litvine, V.; Liu, Y.; Liu, Z.; Lockerbie, N. A.; Lodhia, D.; Logue, J.; Lorenzini, M.; Loriette, V.; Lormand, M.; Losurdo, G.; Lough, J.; Lubinski, M.; Lück, H.; Lundgren, A. P.; Macarthur, J.; Macdonald, E.; Machenschalk, B.; Macinnis, M.; Macleod, D. M.; Mageswaran, M.; Mailand, K.; Majorana, E.; Maksimovic, I.; Malvezzi, V.; Man, N.; Mandel, I.; Mandic, V.; Mantovani, M.; Marchesoni, F.; Marion, F.; Márka, S.; Márka, Z.; Markosyan, A.; Maros, E.; Marque, J.; Martelli, Filippo; Martin, I. W.; Martin, R. M.; Marx, J. N.; Mason, K.; Masserot, A.; Matichard, F.; Matone, L.; Matzner, R. A.; Mavalvala, N.; Mazzolo, G.; Mccarthy, R.; Mcclelland, D. E.; Mcguire, S. C.; Mcintyre, G.; Mciver, J.; Meadors, G. D.; Mehmet, M.; Meier, T.; Melatos, A.; Melissinos, A. C.; Mendell, G.; Menéndez, D. F.; Mercer, R. A.; Meshkov, S.; Messenger, C.; Meyer, M. S.; Miao, H.; Michel, C.; Milano, L.; Miller, J.; Minenkov, Y.; Mingarelli, C. M. F.; Mitrofanov, V. P.; Mitselmakher, G.; Mittleman, R.; Moe, B.; Mohan, M.; Mohapatra, S. R. P.; Moraru, D.; Moreno, G.; Morgado, N.; Morgia, A.; Mori, T.; Morriss, S. R.; Mosca, S.; Mossavi, K.; Mours, B.; Mow–lowry, C. M.; Mueller, C. L.; Mueller, G.; Mukherjee, S.; Mullavey, A.; Müller Ebhardt, H.; Munch, J.; Murphy, D.; Murray, P. G.; Mytidis, A.; Nash, T.; Naticchioni, L.; Necula, V.; Nelson, J.; Neri, I.; Newton, G.; Nguyen, T.; Nishizawa, A.; Nitz, A.; Nocera, F.; Nolting, D.; Normandin, M. E.; Nuttall, L.; Ochsner, E.; O'Dell, J.; Oelker, E.; Ogin, G. H.; J. J., Oh; S. H., Oh; Oldenberg, R. G.; O'Reilly, B.; O'Shaughnessy, R.; Osthelder, C.; Ott, C. D.; Ottaway, D. J.; Ottens, R. S.; Overmier, H.; Owen, B. J.; Page, A.; Palladino, L.; Palomba, C.; Pan, Y.; Pankow, C.; Paoletti, F.; Paoletti, R.; Papa, M. A.; Parisi, M.; Pasqualetti, A.; Passaquieti, R.; Passuello, D.; Pedraza, M.; Penn, S.; Perreca, A.; Persichetti, G.; Phelps, M.; Pichot, M.; Pickenpack, M.; Piergiovanni, Francesco; Pierro, V.; Pihlaja, M.; Pinard, L.; Pinto, I. M.; Pitkin, M.; Pletsch, H. J.; Plissi, M. V.; Poggiani, R.; Pöld, J.; Postiglione, F.; Poux, C.; Prato, M.; Predoi, V.; Prestegard, T.; Price, L. R.; Prijatelj, M.; Principe, M.; Privitera, S.; Prix, R.; Prodi, G. A.; Prokhorov, L. G.; Puncken, O.; Punturo, M.; Puppo, P.; Quetschke, V.; Quitzow James, R.; Raab, F. J.; Rabeling, D. S.; Rácz, I.; Radkins, H.; Raffai, P.; Rakhmanov, M.; Ramet, C.; Rankins, B.; Rapagnani, P.; Raymond, V.; Re, V.; Reed, C. M.; Reed, T.; Regimbau, T.; Reid, S.; Reitze, D. H.; Ricci, F.; Riesen, R.; Riles, K.; Roberts, M.; Robertson, N. A.; Robinet, F.; Robinson, C.; Robinson, E. L.; Rocchi, A.; Roddy, S.; Rodriguez, C.; Rodruck, M.; Rolland, L.; Rollins, J. G.; Romano, J. D.; Romano, R.; Romie, J. H.; Rosińska, D.; Röver, C.; Rowan, S.; Rüdiger, A.; Ruggi, P.; Ryan, K.; Salemi, F.; Sammut, L.; Sandberg, V.; Sankar, S.; Sannibale, V.; Santamaría, L.; Santiago Prieto, I.; Santostasi, G.; Saracco, E.; Sassolas, B.; Sathyaprakash, B. S.; Saulson, P. R.; Savage, R. L.; Schilling, R.; Schnabel, R.; Schofield, R. M. S.; Schulz, B.; Schutz, B. F.; Schwinberg, P.; Scott, J.; Scott, S. M.; Seifert, F.; Sellers, D.; Sentenac, D.; Sergeev, A.; Shaddock, D. A.; Shaltev, M.; Shapiro, B.; Shawhan, P.; Shoemaker, D. H.; Sidery, T. L.; Siemens, X.; Sigg, D.; Simakov, D.; Singer, A.; Singer, L.; Sintes, A. M.; Skelton, G. R.; Slagmolen, B. J. J.; Slutsky, J.; Smith, J. R.; Smith, M. R.; Smith, R. J. E.; Smith Lefebvre, N. D.; Somiya, K.; Sorazu, B.; Speirits, F. C.; Sperandio, L.; Stefszky, M.; Steinert, E.; Steinlechner, J.; Steinlechner, S.; Steplewski, S.; Stochino, A.; Stone, R.; Strain, K. A.; Strigin, S. E.; Stroeer, A. S.; Sturani, Riccardo; Stuver, A. L.; Summerscales, T. Z.; Sung, M.; Susmithan, S.; Sutton, P. J.; Swinkels, B.; Szeifert, G.; Tacca, M.; Taffarello, L.; Talukder, D.; Tanner, D. B.; Tarabrin, S. P.; Taylor, R.; ter Braack, A. P. M.; Thomas, P.; Thorne, K. A.; Thorne, K. S.; Thrane, E.; Thüring, A.; Titsler, C.; Tokmakov, K. V.; Tomlinson, C.; Toncelli, A.; Tonelli, M.; Torre, O.; Torres, C. V.; Torrie, C. I.; Tournefier, E.; Travasso, F.; Traylor, G.; Tse, M.; Ugolini, D.; Vahlbruch, H.; Vajente, G.; van den Brand, J. F. J.; Van Den Broeck, C.; van der Putten, S.; van Veggel, A. A.; Vass, S.; Vasuth, M.; Vaulin, R.; Vavoulidis, M.; Vecchio, A.; Vedovato, G.; Veitch, J.; Veitch, P. J.; Venkateswara, K.; Verkindt, D.; Vetrano, Flavio; Vicere', Andrea; Villar, A. E.; Vinet, J. Y.; Vitale, S.; Vocca, H.; Vorvick, C.; Vyatchanin, S. P.; Wade, A.; Wade, L.; Wade, M.; Waldman, S. J.; Wallace, L.; Wan, Y.; Wang, M.; Wang, X.; Wanner, A.; Ward, R. L.; Was, M.; Weinert, M.; Weinstein, A. J.; Weiss, R.; Welborn, T.; Wen, L.; Wessels, P.; West, M.; Westphal, T.; Wette, K.; Whelan, J. T.; Whitcomb, S. E.; White, D. J.; Whiting, B. F.; Wiesner, K.; Wilkinson, C.; Willems, P. A.; Williams, L.; Williams, R.; Willke, B.; Wimmer, M.; Winkelmann, L.; Winkler, W.; Wipf, C. C.; Wiseman, A. G.; Wittel, H.; Woan, G.; Wooley, R.; Worden, J.; Yablon, J.; Yakushin, I.; Yamamoto, H.; Yamamoto, K.; Yancey, C. C.; Yang, H.; Yeaton Massey, D.; Yoshida, S.; Yvert, M.; Zadrożny, A.; Zanolin, M.; Zendri, J. P.; Zhang, F.; Zhang, L.; Zhao, C.; Zotov, N.; Zucker, M. E.; Zweizig, J.

doi:10.1088/1475-7516/2013/06/008

We present the results of the first search for gravitational wave bursts associated with high energy neutrinos. Together, these messengers could reveal new, hidden sources that are not observed by conventional photon astronomy, particularly at high energy. Our search uses neutrinos detected by the underwater neutrino telescope ANTARES in its 5 line configuration during the period January - September 2007, which coincided with the fifth and first science runs of LIGO and Virgo, respectively. The LIGO-Virgo data were analysed for candidate gravitational-wave signals coincident in time and direction with the neutrino events. No significant coincident events were observed. We place limits on the density of joint high energy neutrino - gravitational wave emission events in the local universe, and compare them with densities of merger and core-collapse events.