Background StocasticoBackground Stocastico

G. CellaG. Cella

• Discussione delle sensibilità attese per un background isotropo (con Virgo alla design sensitivity)

• Discussione delle possibilità offerte da VSR1/S5.

• Software & Hardware injections • Un accenno alla targeted search

Il gruppo Virgo/LSC: G.C., C.N. Colacino, E. Cuoco, A. Di Virgilio, S. Mitra, T.

Regimbau, E.L. Robinson, B.F. Whiting e J.T. Whelan

Un background stocastico può essere definito dalla correlazione tra i segnali misurati da due detectors:

Overlap reduction function: la coerenza tra i due detectors.

Il rapporto segnale/rumore può essere parametrizzato nel modo seguente:

In termini di un “sensitivity integrand”

1 Virgo-like

2 Virgo-like

Virgo+bar

2 AdvancedLISA

Modello:Modello:

• Oltre l’upper limit legato alla bariogenesi con i dati di S5• h0=0.72

• Definiamo un “fattore di miglioramento” dell’upper limit che misura il guadagno ottenuto aggiungendo VIRGO:

• Definiamo un “fattore di miglioramento” dell’upper limit che misura il guadagno ottenuto aggiungendo VIRGO:

Supponendo una legge di potenza per lo spettro:

Valutiamo l’upper limit su una banda

con =250 Sull’intera banda il

contributo è trascurabile

Supponendo una legge di potenza per lo spettro:

Valutiamo l’upper limit su una banda

con =250 Sull’intera banda il

contributo è trascurabile

Attuale

Il “fattore di inviluppo”

LLO-LHO sono 3 volte più vicini di LLO-Virgo e LHO-Virgo Malgrado ciò effetti di proiezione rendono il contributo delle coppie LIGO-Virgo dominante ad alta frequenza.

LLO-LHO sono 3 volte più vicini di LLO-Virgo e LHO-Virgo Malgrado ciò effetti di proiezione rendono il contributo delle coppie LIGO-Virgo dominante ad alta frequenza.

• H significa H1+H2• La coppia H1-H2 non è considerata• L-V e H-V contribuiscono sopra 200 Hz• G-H e G-L non aiutano altrettanto a causa della bassa sensibilità di GEO• Ma G-V da un contributo rilevante

• H significa H1+H2• La coppia H1-H2 non è considerata• L-V e H-V contribuiscono sopra 200 Hz• G-H e G-L non aiutano altrettanto a causa della bassa sensibilità di GEO• Ma G-V da un contributo rilevante

• L’inclusione di Virgo nell’analisi (S5/VSR1)può dare un contributo significativo ad alta frequenza• a breve termine il beneficio è modesto (un piccolo miglioramento dell’upper limit ottenuto con S4 e ALLEGRO)• utile per fare esperienza, da usare quando Virgo avrà una sensibilità competitiva anche a basse frequenze

• L’inclusione di Virgo nell’analisi (S5/VSR1)può dare un contributo significativo ad alta frequenza• a breve termine il beneficio è modesto (un piccolo miglioramento dell’upper limit ottenuto con S4 e ALLEGRO)• utile per fare esperienza, da usare quando Virgo avrà una sensibilità competitiva anche a basse frequenze

Attività futura principale: analisi di S5/VSR1• Problemi:

• Gruppo sottodimensionato• Necessario collegare l’analisi alla conoscenza del detector• 1 Postdoc dedicato a questo• Borsa VESF?

• Prospettive:• Possibilità di una forte sinergia con lo studio del noise

Attività futura principale: analisi di S5/VSR1• Problemi:

• Gruppo sottodimensionato• Necessario collegare l’analisi alla conoscenza del detector• 1 Postdoc dedicato a questo• Borsa VESF?

• Prospettive:• Possibilità di una forte sinergia con lo studio del noise

• Spettro astrofisico scalato in modo da essere rivelabile in 24 ore• Segnale rivelato ai livelli attesi in tutte le coppie• GWDAW proceeding arXiv:0704.2983 accettato da CQG

• Spettro astrofisico scalato in modo da essere rivelabile in 24 ore• Segnale rivelato ai livelli attesi in tutte le coppie• GWDAW proceeding arXiv:0704.2983 accettato da CQG

Codice di simulazione: sviluppato in Virgo.• Possibili sviluppi

• Targeted search• Popcorn noise

Pipeline: matapps, lal, SB/NAP• Problemi:

• Forze insufficienti per un review• Stesso approccio delle altre pipeline

• Possibili sviluppi:• Metodi time domain (stazionarietà)• Veti• Targeted search

Codice di simulazione: sviluppato in Virgo.• Possibili sviluppi

• Targeted search• Popcorn noise

Pipeline: matapps, lal, SB/NAP• Problemi:

• Forze insufficienti per un review• Stesso approccio delle altre pipeline

• Possibili sviluppi:• Metodi time domain (stazionarietà)• Veti• Targeted search

Le prime injection sincronizzate con LIGO sono state eseguite 15 giorni fa1. Controllo: lo stesso rumore

bianco su H1,L1,V1 (ampiezza spettrale costante in [500,1500] Hz, detectors allineati e conicidenti), alto SNR

2. Modello “realistico”su H1,L1,V1 (ampiezza spettrale crescente, corretta overlap reduction function), basso SNR (blu)

In ciascun caso: 20 minuti di dati

Le prime injection sincronizzate con LIGO sono state eseguite 15 giorni fa1. Controllo: lo stesso rumore

bianco su H1,L1,V1 (ampiezza spettrale costante in [500,1500] Hz, detectors allineati e conicidenti), alto SNR

2. Modello “realistico”su H1,L1,V1 (ampiezza spettrale crescente, corretta overlap reduction function), basso SNR (blu)

In ciascun caso: 20 minuti di dati

Secondo tentativo prima possibile1. Ripetere il controllo

2. Modello realistico, ma con elevato SNR (cyan)

Secondo tentativo prima possibile1. Ripetere il controllo

2. Modello realistico, ma con elevato SNR (cyan)

Analisi preliminare: Nessun segnale V1/H1 & V1/L1 per il caso (1). Risultato non conclusivo per il caso (2)Problemi (capiti) nel sistema di iniezione. Tentativi per risolverli in corso.

Analisi preliminare: Nessun segnale V1/H1 & V1/L1 per il caso (1). Risultato non conclusivo per il caso (2)Problemi (capiti) nel sistema di iniezione. Tentativi per risolverli in corso.

• Indipendente dalla frequenza• Mediata sul giorno siderale• Dipendente dalla declinazione• LHO-LLO sono la coppia più sensibile, a parte una ristretta zona vicino ai poli

• Indipendente dalla frequenza• Mediata sul giorno siderale• Dipendente dalla declinazione• LHO-LLO sono la coppia più sensibile, a parte una ristretta zona vicino ai poli

Δt

3000km

Idea: usare l’interferenza per puntare nella direzione volutaOsservabile:

Molto probabilmente verrà studiato anche S5/VSR1• Stessi problemi di sottodimensionamento visti in precedenza• Codice da sviluppare completamente• Idee originali da sviluppare

Molto probabilmente verrà studiato anche S5/VSR1• Stessi problemi di sottodimensionamento visti in precedenza• Codice da sviluppare completamente• Idee originali da sviluppare

• Malgrado la maggiore distanza, effetti di proiezione rendono LLO-Virgo e LHO-Virgo dominanti ad alta frequenza.

• Alla sensibilità di disegno Virgo darebbe un contributo significativo sopra I 200 Hz.

• L’analisi di dati simulati ha dimostrato l’applicazione delle pipeline di analisi disponibili.

• Attualmente (S5 /VSR1) LIGO-Virgo un impatto sopra 800 Hz, ed è in programma una analisi congiunta dei dati.

• L’esperienza sarà utile per il futuro…

[1] G. C. Cella et al, accepted by CQG; arXiv:0704.2983[2] A. Lazzarini & R. Weiss, LIGO-T950018-02-E. S5 Sens LIGO-G070366-00-E. http://www.ligo.caltech.edu/jzweizig/distribution/LSC Data/[3]M Punturo, VIR-NOT-PER-1390-51, Issue 10 (2004). http://www.virgo.infn.it/senscurve/[4] GEO-600 theor noise budget, v4.0 w/250 Hz detuning. GEO-600 typical S5 Night & Weekend sensitivity.http://www.geo600.uni-hannover.de/geocurves/[5] Virgo Calibration & Reconstruction Webpage, http://wwwcascina.virgo.infn.it/DataAnalysis/Calibration/[6] B. Abbott et al (LSC), to appear in PRD; gr-qc/0703068

[1] G. C. Cella et al, accepted by CQG; arXiv:0704.2983[2] A. Lazzarini & R. Weiss, LIGO-T950018-02-E. S5 Sens LIGO-G070366-00-E. http://www.ligo.caltech.edu/jzweizig/distribution/LSC Data/[3]M Punturo, VIR-NOT-PER-1390-51, Issue 10 (2004). http://www.virgo.infn.it/senscurve/[4] GEO-600 theor noise budget, v4.0 w/250 Hz detuning. GEO-600 typical S5 Night & Weekend sensitivity.http://www.geo600.uni-hannover.de/geocurves/[5] Virgo Calibration & Reconstruction Webpage, http://wwwcascina.virgo.infn.it/DataAnalysis/Calibration/[6] B. Abbott et al (LSC), to appear in PRD; gr-qc/0703068