The NANOGrav 12.5 yr Data Set: Search for an Isotropic Stochastic Gravitational-wave Background - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Astrophys.J.Lett. Année : 2020

The NANOGrav 12.5 yr Data Set: Search for an Isotropic Stochastic Gravitational-wave Background

Zaven Arzoumanian
  • Fonction : Auteur
Paul T. Baker
  • Fonction : Auteur
Harsha Blumer
  • Fonction : Auteur
Bence Bécsy
  • Fonction : Auteur
Adam Brazier
  • Fonction : Auteur
Paul R. Brook
  • Fonction : Auteur
Sarah Burke-Spolaor
  • Fonction : Auteur
Shami Chatterjee
  • Fonction : Auteur
James M. Cordes
  • Fonction : Auteur
Neil J. Cornish
  • Fonction : Auteur
Fronefield Crawford
  • Fonction : Auteur
H. Thankful Cromartie
  • Fonction : Auteur
Megan E. Decesar
  • Fonction : Auteur
Paul B. Demorest
  • Fonction : Auteur
Timothy Dolch
  • Fonction : Auteur
Justin A. Ellis
  • Fonction : Auteur
Elizabeth C. Ferrara
  • Fonction : Auteur
William Fiore
  • Fonction : Auteur
Emmanuel Fonseca
  • Fonction : Auteur
Nathan Garver-Daniels
  • Fonction : Auteur
Peter A. Gentile
  • Fonction : Auteur
Deborah C. Good
  • Fonction : Auteur
Jeffrey S. Hazboun
  • Fonction : Auteur
A. Miguel Holgado
  • Fonction : Auteur
Kristina Islo
  • Fonction : Auteur
Ross J. Jennings
  • Fonction : Auteur
Megan L. Jones
  • Fonction : Auteur
Andrew R. Kaiser
  • Fonction : Auteur
David L. Kaplan
  • Fonction : Auteur
Luke Zoltan Kelley
  • Fonction : Auteur
Joey Shapiro Key
  • Fonction : Auteur
Nima Laal
  • Fonction : Auteur
Michael T. Lam
  • Fonction : Auteur
T.Joseph W. Lazio
  • Fonction : Auteur
Duncan R. Lorimer
  • Fonction : Auteur
Jing Luo
  • Fonction : Auteur
Ryan S. Lynch
  • Fonction : Auteur
Dustin R. Madison
  • Fonction : Auteur
Maura A. Mclaughlin
  • Fonction : Auteur
Chiara M.F. Mingarelli
  • Fonction : Auteur
Cherry Ng
  • Fonction : Auteur
David J. Nice
  • Fonction : Auteur
Timothy T. Pennucci
  • Fonction : Auteur
Nihan S. Pol
  • Fonction : Auteur
Scott M. Ransom
  • Fonction : Auteur
Paul S. Ray
  • Fonction : Auteur
Brent J. Shapiro-Albert
  • Fonction : Auteur
Xavier Siemens
  • Fonction : Auteur
Joseph Simon
  • Fonction : Auteur
Renée Spiewak
  • Fonction : Auteur
Ingrid H. Stairs
  • Fonction : Auteur
Daniel R. Stinebring
  • Fonction : Auteur
Kevin Stovall
  • Fonction : Auteur
Jerry P. Sun
  • Fonction : Auteur
Joseph K. Swiggum
  • Fonction : Auteur
Stephen R. Taylor
  • Fonction : Auteur
Jacob E. Turner
  • Fonction : Auteur
Michele Vallisneri
  • Fonction : Auteur
Sarah J. Vigeland
  • Fonction : Auteur
Caitlin A. Witt
  • Fonction : Auteur

Résumé

We search for an isotropic stochastic gravitational-wave background (GWB) in the 12.5 yr pulsar-timing data set collected by the North American Nanohertz Observatory for Gravitational Waves. Our analysis finds strong evidence of a stochastic process, modeled as a power law, with common amplitude and spectral slope across pulsars. Under our fiducial model, the Bayesian posterior of the amplitude for an f −2/3 power-law spectrum, expressed as the characteristic GW strain, has median 1.92 × 10−15 and 5%–95% quantiles of 1.37–2.67 × 10−15 at a reference frequency of the Bayes factor in favor of the common-spectrum process versus independent red-noise processes in each pulsar exceeds 10,000. However, we find no statistically significant evidence that this process has quadrupolar spatial correlations, which we would consider necessary to claim a GWB detection consistent with general relativity. We find that the process has neither monopolar nor dipolar correlations, which may arise from, for example, reference clock or solar system ephemeris systematics, respectively. The amplitude posterior has significant support above previously reported upper limits; we explain this in terms of the Bayesian priors assumed for intrinsic pulsar red noise. We examine potential implications for the supermassive black hole binary population under the hypothesis that the signal is indeed astrophysical in nature.
Fichier principal
Vignette du fichier
2009.04496.pdf (1.24 Mo) Télécharger le fichier
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
Loading...

Dates et versions

hal-02953152 , version 1 (30-09-2020)

Identifiants

Citer

Zaven Arzoumanian, Paul T. Baker, Harsha Blumer, Bence Bécsy, Adam Brazier, et al.. The NANOGrav 12.5 yr Data Set: Search for an Isotropic Stochastic Gravitational-wave Background. Astrophys.J.Lett., 2020, 905 (2), pp.L34. ⟨10.3847/2041-8213/abd401⟩. ⟨hal-02953152⟩
172 Consultations
97 Téléchargements

Altmetric

Partager

Gmail Facebook X LinkedIn More