Constraints on Cosmic Strings from the LIGO-Virgo Gravitational-Wave Detectors

Aasi, J.; Abadie, J.; Abbott, B. ?. P.; Abbott, R.; Abbott, T.; Abernathy, M. ?. R.; Accadia, T.; Acernese, F.; Adams, C.; Adams, T.; Adhikari, R. ?. X.; Affeldt, C.; Agathos, M.; Aggarwal, N.; Aguiar, O. ?. D.; Ajith, P.; Allen, B.; Allocca, A.; Amador Ceron, E.; Amariutei, D.; Anderson, R. ?. A.; Anderson, S. ?. B.; Anderson, W. ?. G.; Arai, K.; Araya, M. ?. C.; Arceneaux, C.; Areeda, J.; Ast, S.; Aston, S. ?. M.; Astone, P.; Aufmuth, P.; Aulbert, C.; Austin, L.; Aylott, B. ?. E.; Babak, S.; Baker, P. ?. T.; Ballardin, G.; Ballmer, S. ?. W.; Barayoga, J. ?. C.; Barker, D.; Barnum, S. ?. H.; Barone, F.; Barr, B.; Barsotti, L.; Barsuglia, M.; Barton, M. ?. A.; Bartos, I.; Bassiri, R.; Basti, Andrea; Batch, J.; Bauchrowitz, J.; Bauer, T. h. S.; Bebronne, M.; Behnke, B.; Bejger, M.; Beker, M. ?. G.; Bell, A. ?. S.; Bell, C.; Belopolski, I.; Bergmann, G.; Berliner, J. ?. M.; Bersanetti, D.; Bertolini, A.; Bessis, D.; Betzwieser, J.; Beyersdorf, P. ?. T.; Bhadbhade, T.; Bilenko, I. ?. A.; Billingsley, G.; Birch, J.; Bitossi, M.; Bizouard, M. ?. A.; Black, E.; Blackburn, J. ?. K.; Blackburn, L.; Blair, D.; Blom, M.; Bock, O.; Bodiya, T. ?. P.; Boer, M.; Bogan, C.; Bond, C.; Bondu, F.; Bonelli, L.; Bonnand, R.; Bork, R.; Born, M.; Boschi, Valerio; Bose, S.; Bosi, L.; Bowers, J.; Bradaschia, C.; Brady, P. ?. R.; Braginsky, V. ?. B.; Branchesi, M.; Brannen, C. ?. A.; Brau, J. ?. E.; Breyer, J.; Briant, T.; Bridges, D. ?. O.; Brillet, A.; Brinkmann, M.; Brisson, V.; Britzger, M.; Brooks, A. ?. F.; Brown, D. ?. A.; Brown, D. ?. D.; Br?ckner, F.; Bulik, T.; Bulten, H. ?. J.; Buonanno, A.; Buskulic, D.; Buy, C.; Byer, R. ?. L.; Cadonati, L.; Cagnoli, G.; Bustillo, J. Calder?n.; Calloni, E.; Camp, J. ?. B.; Campsie, P.; Cannon, K. ?. C.; Canuel, B.; Cao, J.; Capano, C. ?. D.; Carbognani, F.; Carbone, L.; Caride, S.; Castiglia, A.; Caudill, S.; Cavagli?, M.; Cavalier, F.; Cavalieri, R.; Cella, G.; Cepeda, C.; Cesarini, E.; Chakraborty, R.; Chalermsongsak, T.; Chao, S.; Charlton, P.; Chassande Mottin, E.; Chen, X.; Chen, Y.; Chincarini, A.; Chiummo, A.; Cho, H. ?. S.; Chow, J.; Christensen, N.; Chu, Q.; Chua, S. ?. S. ?. Y.; Chung, S.; Ciani, G.; Clara, F.; Clark, D. ?. E.; Clark, J. ?. A.; Cleva, F.; Coccia, E.; Cohadon, P. F.; Colla, A.; Colombini, M.; Constancio, M.; Conte, A.; Conte, R.; Cook, D.; Corbitt, T. ?. R.; Cordier, M.; Cornish, N.; Corsi, A.; Costa, C. ?. A.; Coughlin, M. ?. W.; Coulon, J. P.; Countryman, S.; Couvares, P.; Coward, D. ?. M.; Cowart, M.; Coyne, D. ?. C.; Craig, K.; Creighton, J. ?. D. ?. E.; Creighton, T. ?. D.; Crowder, S. ?. G.; Cumming, A.; Cunningham, L.; Cuoco, E.; Dahl, K.; Dal Canton, T.; Damjanic, M.; Danilishin, S. ?. L.; D?antonio, S.; Danzmann, K.; Dattilo, V.; Daudert, B.; Daveloza, H.; Davier, M.; Davies, G. ?. S.; Daw, E. ?. J.; Day, R.; Dayanga, T.; De Rosa, R.; Debreczeni, G.; Degallaix, J.; DEL POZZO, Walter; Deleeuw, E.; Del?glise, S.; Denker, T.; Dent, T.; Dereli, H.; Dergachev, V.; Derosa, R.; Desalvo, R.; Dhurandhar, S.; Di Fiore, L.; DI LIETO, Alberto; Di Palma, I.; Di Virgilio, A.; D?az, M.; Dietz, A.; Dmitry, K.; Donovan, F.; Dooley, K. ?. L.; Doravari, S.; Drago, M.; Drever, R. ?. W. ?. P.; Driggers, J. ?. C.; Du, Z.; Dumas, J. C.; Dwyer, S.; Eberle, T.; Edwards, M.; Effler, A.; Ehrens, P.; Eichholz, J.; Eikenberry, S. ?. S.; Endr?czi, G.; Essick, R.; Etzel, T.; Evans, K.; Evans, M.; Evans, T.; Factourovich, M.; Fafone, V.; Fairhurst, S.; Fang, Q.; Farinon, S.; Farr, B.; Farr, W.; Favata, M.; Fazi, D.; Fehrmann, H.; Feldbaum, D.; Ferrante, Isidoro; Ferrini, F.; Fidecaro, Francesco; Finn, L. ?. S.; Fiori, I.; Fisher, R.; Flaminio, R.; Foley, E.; Foley, S.; Forsi, E.; Fotopoulos, N.; Fournier, J. D.; Franco, S.; Frasca, S.; Frasconi, F.; Frede, M.; Frei, M.; Frei, Z.; Freise, A.; Frey, R.; Fricke, T. ?. T.; Fritschel, P.; Frolov, V. ?. V.; Fujimoto, M. K.; Fulda, P.; Fyffe, M.; Gair, J.; Gammaitoni, L.; Garcia, J.; Garufi, F.; Gehrels, N.; Gemme, G.; Genin, E.; Gennai, A.; Gergely, L.; Ghosh, S.; Giaime, J. ?. A.; Giampanis, S.; Giardina, K. ?. D.; Giazotto, A.; Gil Casanova, S.; Gill, C.; Gleason, J.; Goetz, E.; Goetz, R.; Gondan, L.; Gonz?lez, G.; Gordon, N.; Gorodetsky, M. ?. L.; Gossan, S.; Go?ler, S.; Gouaty, R.; Graef, C.; Graff, P. ?. B.; Granata, M.; Grant, A.; Gras, S.; Gray, C.; Greenhalgh, R. ?. J. ?. S.; Gretarsson, A. ?. M.; Griffo, C.; Groot, P.; Grote, H.; Grover, K.; Grunewald, S.; Guidi, G. ?. M.; Guido, C.; Gushwa, K. ?. E.; Gustafson, E. ?. K.; Gustafson, R.; Hall, B.; Hall, E.; Hammer, D.; Hammond, G.; Hanke, M.; Hanks, J.; Hanna, C.; Hanson, J.; Harms, J.; Harry, G. ?. M.; Harry, I. ?. W.; Harstad, E. ?. D.; Hartman, M. ?. T.; Haughian, K.; Hayama, K.; Heefner, J.; Heidmann, A.; Heintze, M.; Heitmann, H.; Hello, P.; Hemming, G.; Hendry, M.; Heng, I. ?. S.; Heptonstall, A. ?. W.; Heurs, M.; Hild, S.; Hoak, D.; Hodge, K. ?. A.; Holt, K.; Holtrop, M.; Hong, T.; Hooper, S.; Horrom, T.; Hosken, D. ?. J.; Hough, J.; Howell, E. ?. J.; Hu, Y.; Hua, Z.; Huang, V.; Huerta, E. ?. A.; Hughey, B.; Husa, S.; Huttner, S. ?. H.; Huynh, M.; Huynh Dinh, T.; Iafrate, J.; Ingram, D. ?. R.; Inta, R.; Isogai, T.; Ivanov, A.; Iyer, B. ?. R.; Izumi, K.; Jacobson, M.; James, E.; Jang, H.; Jang, Y. ?. J.; Jaranowski, P.; Jim?nez Forteza, F.; Johnson, W. ?. W.; Jones, D.; Jones, D. ?. I.; Jones, R.; Jonker, R. ?. J. ?. G.; Ju, L.; Haris, K.; 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.; K?f?lian, F.; Keitel, D.; Kelley, D. ?. B.; Kells, W.; Keppel, D. ?. G.; Khalaidovski, A.; Khalili, F. ?. Y.; Khazanov, E. ?. A.; Kim, B. ?. K.; Kim, C.; Kim, K.; Kim, N.; Kim, W.; Kim, Y. M.; King, E. ?. J.; King, P. ?. J.; Kinzel, D. ?. L.; Kissel, J. ?. S.; Klimenko, S.; Kline, J.; Koehlenbeck, S.; Kokeyama, K.; Kondrashov, V.; Koranda, S.; Korth, W. ?. Z.; Kowalska, I.; Kozak, D.; Kremin, A.; Kringel, V.; Kr?lak, A.; Kucharczyk, C.; Kudla, S.; Kuehn, G.; Kumar, A.; Kumar, P.; Kumar, R.; Kurdyumov, R.; Kwee, P.; Landry, M.; Lantz, B.; Larson, S.; Lasky, P. ?. D.; Lawrie, C.; Lazzarini, A.; Le Roux, A.; Leaci, P.; Lebigot, E. ?. O.; Lee, C. H.; Lee, H. ?. K.; Lee, H. ?. M.; Lee, J.; Lee, J.; Leonardi, M.; Leong, J. ?. R.; Leroy, N.; Letendre, N.; Levine, B.; Lewis, J. ?. B.; Lhuillier, V.; T. ?. G. ?. F., Li; Lin, A. ?. C.; Littenberg, T. ?. B.; Litvine, V.; Liu, F.; Liu, H.; Liu, Y.; Liu, Z.; Lloyd, D.; Lockerbie, N. ?. A.; Lockett, V.; Lodhia, D.; Loew, K.; Logue, J.; Lombardi, A. ?. L.; Lorenzini, M.; Loriette, V.; Lormand, M.; Losurdo, G.; Lough, J.; Luan, J.; Lubinski, M. ?. J.; L?ck, H.; Lundgren, A. ?. P.; Macarthur, J.; Macdonald, E.; Machenschalk, B.; Macinnis, M.; Macleod, D. ?. M.; Magana Sandoval, F.; Mageswaran, M.; Mailand, K.; Majorana, E.; Maksimovic, I.; Malvezzi, V.; Man, N.; Manca, G. ?. M.; Mandel, I.; Mandic, V.; Mangano, V.; Mantovani, M.; Marchesoni, F.; Marion, F.; M?rka, S.; M?rka, Z.; Markosyan, A.; Maros, E.; Marque, J.; Martelli, F.; Martin, I. ?. W.; Martin, R. ?. M.; Martinelli, L.; Martynov, D.; Marx, J. ?. N.; Mason, K.; Masserot, A.; Massinger, T. ?. J.; Matichard, F.; Matone, L.; Matzner, R. ?. A.; Mavalvala, N.; May, G.; Mazumder, N.; Mazzolo, G.; Mccarthy, R.; Mcclelland, D. ?. E.; Mcguire, S. ?. C.; Mcintyre, G.; Mciver, J.; Meacher, D.; Meadors, G. ?. D.; Mehmet, M.; Meidam, J.; Meier, T.; Melatos, A.; Mendell, G.; Mercer, R. ?. A.; Meshkov, S.; Messenger, C.; Meyer, M. ?. S.; Miao, H.; Michel, C.; Mikhailov, E. ?. E.; Milano, L.; Miller, J.; Minenkov, Y.; Mingarelli, C. ?. M. ?. F.; Mitra, S.; Mitrofanov, V. ?. P.; Mitselmakher, G.; Mittleman, R.; Moe, B.; Mohan, M.; Mohapatra, S. ?. R. ?. P.; Mokler, F.; Moraru, D.; Moreno, G.; Morgado, N.; Mori, T.; Morriss, S. ?. R.; Mossavi, K.; Mours, B.; Mow Lowry, C. ?. M.; Mueller, C. ?. L.; Mueller, G.; Mukherjee, S.; Mullavey, A.; Munch, J.; Murphy, D.; Murray, P. ?. G.; Mytidis, A.; Nagy, M. ?. F.; Nanda Kumar, D.; Nardecchia, I.; Nash, T.; Naticchioni, L.; Nayak, R.; Necula, V.; Nelemans, G.; Neri, I.; Neri, M.; Newton, G.; Nguyen, T.; Nishida, E.; Nishizawa, A.; Nitz, A.; Nocera, F.; Nolting, D.; Normandin, M. ?. E.; Nuttall, L. ?. K.; Ochsner, E.; O?dell, J.; Oelker, E.; Ogin, G. ?. H.; J. ?. J., Oh; S. ?. H., Oh; Ohme, F.; Oppermann, P.; O?reilly, B.; Ortega Larcher, W.; O?shaughnessy, R.; Osthelder, C.; Ott, C. ?. D.; Ottaway, D. ?. J.; Ottens, R. ?. S.; Ou, J.; Overmier, H.; Owen, B. ?. J.; Padilla, C.; Pai, A.; Palomba, C.; Pan, Y.; Pankow, C.; Paoletti, F.; Paoletti, R.; Papa, M. ?. A.; Paris, H.; Pasqualetti, A.; Passaquieti, Roberto; Passuello, D.; Pedraza, M.; Peiris, P.; Penn, S.; Perreca, A.; Phelps, M.; Pichot, M.; Pickenpack, M.; Piergiovanni, F.; Pierro, V.; Pinard, L.; Pindor, B.; Pinto, I. ?. M.; Pitkin, M.; Poeld, J.; Poggiani, Rosa; Poole, V.; Poux, C.; Predoi, V.; Prestegard, T.; Price, L. ?. R.; Prijatelj, M.; Principe, M.; Privitera, S.; Prix, R.; Prodi, G. ?. A.; Prokhorov, L.; Puncken, O.; Punturo, M.; Puppo, P.; Quetschke, V.; Quintero, E.; Quitzow James, R.; Raab, F. ?. J.; Rabeling, D. ?. S.; R?cz, I.; Radkins, H.; Raffai, P.; Raja, S.; Rajalakshmi, G.; Rakhmanov, M.; Ramet, C.; Rapagnani, P.; Raymond, V.; Re, V.; Reed, C. ?. M.; Reed, T.; Regimbau, T.; Reid, S.; Reitze, D. ?. H.; Ricci, F.; Riesen, R.; Riles, K.; Robertson, N. ?. A.; Robinet, F.; Rocchi, A.; Roddy, S.; Rodriguez, C.; Rodruck, M.; Roever, C.; Rolland, L.; Rollins, J. ?. G.; Romano, R.; Romanov, G.; Romie, J. ?. H.; Rosi?ska, D.; Rowan, S.; R?diger, A.; Ruggi, P.; Ryan, K.; Salemi, F.; Sammut, L.; Sandberg, V.; Sanders, J.; Sannibale, V.; Santiago Prieto, I.; Saracco, E.; Sassolas, B.; Sathyaprakash, B. ?. S.; Saulson, P. ?. R.; Savage, R.; Schilling, R.; Schnabel, R.; Schofield, R. ?. M. ?. S.; Schreiber, E.; Schuette, D.; Schulz, B.; Schutz, B. ?. F.; Schwinberg, P.; Scott, J.; Scott, S. ?. M.; Seifert, F.; Sellers, D.; Sengupta, A. ?. S.; Sentenac, D.; Sergeev, A.; Shaddock, D.; Shah, S.; Shahriar, M. ?. S.; Shaltev, M.; Shapiro, B.; Shawhan, P.; Shoemaker, D. ?. H.; Sidery, T. ?. L.; Siellez, K.; 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.; Soden, K.; Son, E. ?. J.; Sorazu, B.; Souradeep, T.; Sperandio, L.; Staley, A.; Steinert, E.; Steinlechner, J.; Steinlechner, S.; Steplewski, S.; Stevens, D.; Stochino, A.; Stone, R.; Strain, K. ?. A.; Straniero, N.; Strigin, S.; Stroeer, A. ?. S.; Sturani, R.; Stuver, A. ?. L.; Summerscales, T. ?. Z.; Susmithan, S.; Sutton, P. ?. J.; Swinkels, B.; Szeifert, G.; Tacca, M.; Talukder, D.; Tang, L.; Tanner, D. ?. B.; Tarabrin, S. ?. P.; Taylor, R.; ter Braack, A. ?. P. ?. M.; Thirugnanasambandam, M. ?. P.; Thomas, M.; Thomas, P.; Thorne, K. ?. A.; Thorne, K. ?. S.; Thrane, E.; Tiwari, V.; Tokmakov, K. ?. V.; Tomlinson, C.; Toncelli, Alessandra; Tonelli, Mauro; Torre, O.; Torres, C. ?. V.; Torrie, C. ?. I.; Travasso, F.; Traylor, G.; Tse, M.; Ugolini, D.; Unnikrishnan, C. ?. S.; Vahlbruch, H.; Vajente, G.; Vallisneri, M.; van den Brand, J. ?. F. ?. J.; Van Den Broeck, C.; van der Putten, S.; van der Sluys, M. ?. V.; van Heijningen, J.; van Veggel, A. ?. A.; Vass, S.; Vas?th, M.; Vaulin, R.; Vecchio, A.; Vedovato, G.; Veitch, J.; Veitch, P. ?. J.; Venkateswara, K.; Verkindt, D.; Verma, S.; Vetrano, F.; Vicer?, A.; Vincent Finley, R.; Vinet, J. Y.; Vitale, S.; Vlcek, B.; Vo, T.; Vocca, H.; Vorvick, C.; Vousden, W. ?. D.; Vrinceanu, D.; Vyachanin, S. ?. P.; Wade, A.; Wade, L.; Wade, M.; Waldman, S. ?. J.; Walker, M.; Wallace, L.; Wan, Y.; Wang, J.; Wang, M.; Wang, X.; Wanner, A.; Ward, R. ?. L.; Was, M.; Weaver, B.; Wei, L. W.; 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.; Wibowo, S.; Wiesner, K.; Wilkinson, C.; Williams, L.; Williams, R.; Williams, T.; Willis, J. ?. L.; Willke, B.; Wimmer, M.; Winkelmann, L.; Winkler, W.; Wipf, C. ?. C.; Wittel, H.; Woan, G.; Worden, J.; Yablon, J.; Yakushin, I.; Yamamoto, H.; Yancey, C. ?. C.; Yang, H.; Yeaton Massey, D.; Yoshida, S.; Yum, H.; Yvert, M.; Zadro?ny, A.; Zanolin, M.; Zendri, J. P.; Zhang, F.; Zhang, L.; Zhao, C.; Zhu, H.; Zhu, X. ?. J.; Zotov, N.; Zucker, M. ?. E.; Zweizig, J.

doi:10.1103/PhysRevLett.112.131101

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.