Fermi-LAT Observations of LIGO/Virgo Event GW170817

M. Ajello; A. Allafort; M. Axelsson; L. Baldini; G. Barbiellini; M.G. Baring; D. Bastieri; R. Bellazzini; B. Berenji; E. Bissaldi; R.D. Blandford; E.D. Bloom; R. Bonino; E. Bottacini; T.J. Brandt; J. Bregeon; P. Bruel; R. Buehler; T.H. Burnett; S. Buson; R.A. Cameron; R. Caputo; P.A. Caraveo; J.M. Casandjian; E. Cavazzuti; A. Chekhtman; C.C. Cheung; J. Chiang; G. Chiaro; S. Ciprini; Johann Cohen-Tanugi; L.R. Cominsky; D. Costantin; A. Cuoco; S. Cutini; F. d'Ammando; F. de Palma; N.Di Lalla; M Di Mauro; L.Di Venere; R. Dubois; D. Dumora; C. Favuzzi; E.C. Ferrara; A. Franckowiak; Y. Fukazawa; S. Funk; P. Fusco; F. Gargano; D. Gasparrini; N. Giglietto; R. Gill; F. Giordano; M. Giroletti; T. Glanzman; J. Granot; D. Green; I.A. Grenier; M.H. Grondin; Lucas Guillemot; S. Guiriec; A.K. Harding; E. Hays; D. Horan; F. Imazato; G. Jóhannesson; T. Kamae; S. Kensei; D. Kocevski; M. Kuss; G.La Mura; S. Larsson; L. Latronico; J. Li; F. Longo; F. Loparco; M.N. Lovellette; P. Lubrano; J.D. Magill; S. Maldera; A. Manfreda; M.N. Mazziotta; P.F. Michelson; T. Mizuno; A.A. Moiseev; M.E. Monzani; E. Moretti; A. Morselli; I.V. Moskalenko; M. Negro; E. Nuss; R. Ojha; N. Omodei; E. Orlando; J.F. Ormes; M. Palatiello; V.S. Paliya; D. Paneque; M. Persic; M. Pesce-Rollins; V. Petrosian; F. Piron; T.A. Porter; G. Principe; J.L. Racusin; S. Rainò; R. Rando; M. Razzano; S. Razzaque; A. Reimer; O. Reimer; S. Ritz; L.S. Rochester; F. Ryde; P.M. Saz Parkinson; C. Sgrò; E.J. Siskind; F. Spada; G. Spandre; P. Spinelli; D.J. Suson; H. Tajima; M. Takahashi; D. Tak; J.G. Thayer; J.B. Thayer; D.F. Torres; E. Torresi; G. Tosti; E. Troja; J. Valverde; T.M. Venters; G. Vianello; K. Wood; C. Yang; G. Zaharijas

doi:10.3847/1538-4357/aac515

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Fermi-LAT Observations of LIGO/Virgo Event GW170817

Journal article

Open access

Peer reviewed

Fermi-LAT Observations of LIGO/Virgo Event GW170817

M. Ajello, A. Allafort, M. Axelsson, L. Baldini, G. Barbiellini, M.G. Baring, D. Bastieri, R. Bellazzini, B. Berenji, E. Bissaldi, …

The Astrophysical Journal, Vol.861(2)

2018

DOI: https://doi.org/10.3847/1538-4357/aac515

Abstract

gamma-ray burst: general

gamma rays: general

gravitational waves

gamma ray: burst

neutron star: binary

binary: coalescence

VIRGO

LIGO

electromagnetic

gamma ray: flux

redshift

trigger

GLAST

energy: high

gravitational radiation: emission

gravitational radiation: direct detection

gravitational radiation detector

We present the Fermi Large Area Telescope (LAT) observations of the binary neutron star merger event GW170817 and the associated short gamma-ray burst (SGRB) GRB 170817A detected by the Fermi Gamma-ray Burst Monitor. The LAT was entering the South Atlantic Anomaly at the time of the LIGO/Virgo trigger (t GW) and therefore cannot place constraints on the existence of high-energy (E > 100 MeV) emission associated with the moment of binary coalescence. We focus instead on constraining high-energy emission on longer timescales. No candidate electromagnetic counterpart was detected by the LAT on timescales of minutes, hours, or days after the LIGO/Virgo detection. The resulting flux upper bound (at 95% C.L.) from the LAT is 4.5 × 10−10 erg cm−2 s−1 in the 0.1–1 GeV range covering a period from t GW + 1153 s to t GW + 2027 s. At the distance of GRB 170817A, this flux upper bound corresponds to a luminosity upper bound of 9.7 × 1043 erg s−1, which is five orders of magnitude less luminous than the only other LAT SGRB with known redshift, GRB 090510. We also discuss the prospects for LAT detection of electromagnetic counterparts to future gravitational-wave events from Advanced LIGO/Virgo in the context of GW170817/GRB 170817A.

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Title: Fermi-LAT Observations of LIGO/Virgo Event GW170817
Creators - without role: M. Ajello - Clemson University
A. Allafort - Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology
M. Axelsson - KTH Royal Institute of Technology
L. Baldini - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa
G. Barbiellini - University of Trieste
M.G. Baring - Rice University
D. Bastieri - University of Padua
R. Bellazzini - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa
B. Berenji - California State University Los Angeles
E. Bissaldi - Polytechnic University of Bari
R.D. Blandford - Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology
E.D. Bloom - Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology
R. Bonino - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Torino
E. Bottacini - Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology
T.J. Brandt - Goddard Space Flight Center
J. Bregeon - Université de Montpellier, Laboratoire Univers et Particules de Montpellier - LUPM
P. Bruel - École Polytechnique
R. Buehler - Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
T.H. Burnett - University of Washington
S. Buson - Goddard Space Flight Center
R.A. Cameron - Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology
R. Caputo - Goddard Space Flight Center
P.A. Caraveo - Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica di Milano
J.M. Casandjian - Université Paris Cité
E. Cavazzuti - Agenzia Spaziale Italiana
A. Chekhtman - George Mason University
C.C. Cheung - United States Naval Research Laboratory
J. Chiang - Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology
G. Chiaro - Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica di Milano
S. Ciprini - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Perugia
Johann Cohen-Tanugi - Université de Montpellier, Laboratoire Univers et Particules de Montpellier - LUPM
L.R. Cominsky - Sonoma State University
D. Costantin - University of Padua
A. Cuoco - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Torino
S. Cutini - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Perugia
F. d'Ammando
F. de Palma - Pegaso University
N.Di Lalla
M Di Mauro - Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology
L.Di Venere
R. Dubois - Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology
D. Dumora - Laboratoire de Physique des deux infinis Bordeaux
C. Favuzzi - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bari
E.C. Ferrara - Goddard Space Flight Center
A. Franckowiak - Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
Y. Fukazawa - Hiroshima University
S. Funk - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
P. Fusco - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bari
F. Gargano - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bari
D. Gasparrini - Agenzia Spaziale Italiana
N. Giglietto - Polytechnic University of Bari
R. Gill - Open University of Israel
F. Giordano - Polytechnic University of Bari
M. Giroletti - Istituto di Radioastronomia di Bologna
T. Glanzman - Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology
J. Granot - Open University of Israel
D. Green - University of Maryland, College Park
I.A. Grenier - Astrophysique, Instrumentation et Modélisation
M.H. Grondin - Laboratoire de Physique des deux infinis Bordeaux
Lucas Guillemot - Observatoire de Paris
S. Guiriec - Goddard Space Flight Center
A.K. Harding - Goddard Space Flight Center
E. Hays - Goddard Space Flight Center
D. Horan - Laboratoire Leprince-Ringuet
F. Imazato - Hiroshima University
G. Jóhannesson - Nordic Institute for Theoretical Physics
T. Kamae - The University of Tokyo
S. Kensei - Hiroshima University
D. Kocevski - Goddard Space Flight Center
M. Kuss - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa
G.La Mura
S. Larsson - Fraunhofer Chalmers Research Centre for Industrial Mathematics
L. Latronico - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Torino
J. Li - Institute of Space Sciences
F. Longo - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Trieste
F. Loparco - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bari
M.N. Lovellette - United States Naval Research Laboratory
P. Lubrano - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Perugia
J.D. Magill - University of Maryland, College Park
S. Maldera - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Torino
A. Manfreda - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa
M.N. Mazziotta - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bari
P.F. Michelson - Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology
T. Mizuno - Hiroshima University
A.A. Moiseev - Goddard Space Flight Center
M.E. Monzani - SLAC National Accelerator Laboratory
E. Moretti - Max Planck Institute for Physics
A. Morselli - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Roma Tor Vergata
I.V. Moskalenko - Stanford University
M. Negro - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Torino
E. Nuss - Université de Montpellier, Laboratoire Univers et Particules de Montpellier - LUPM
R. Ojha - Goddard Space Flight Center
N. Omodei - Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology
E. Orlando - Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology
J.F. Ormes - University of Denver
M. Palatiello - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Trieste
V.S. Paliya - Clemson University
D. Paneque - Max Planck Institute for Physics
M. Persic - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Trieste
M. Pesce-Rollins - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa
V. Petrosian - Stanford University
F. Piron - Université de Montpellier, Laboratoire Univers et Particules de Montpellier - LUPM
T.A. Porter - Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology
G. Principe - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
J.L. Racusin - Goddard Space Flight Center
S. Rainò - Polytechnic University of Bari
R. Rando - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Padova
M. Razzano - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa
S. Razzaque - University of Johannesburg
A. Reimer - Stanford University
O. Reimer - Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology
S. Ritz - University of California, Santa Cruz
L.S. Rochester - Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology
F. Ryde - KTH Royal Institute of Technology
P.M. Saz Parkinson
C. Sgrò - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa
E.J. Siskind - Real Time Tomography
F. Spada - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa
G. Spandre - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa
P. Spinelli - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bari
D.J. Suson - Purdue University Northwest
H. Tajima - Nagoya University
M. Takahashi - Max Planck Institute for Physics
D. Tak - Goddard Space Flight Center
J.G. Thayer - Stanford University
J.B. Thayer - Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology
D.F. Torres - Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats
E. Torresi - Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica di Bologna
G. Tosti - University of Perugia
E. Troja - Goddard Space Flight Center
J. Valverde - Laboratoire Leprince-Ringuet
T.M. Venters - Goddard Space Flight Center
G. Vianello - Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology
K. Wood - Praxis
C. Yang - Hiroshima University
G. Zaharijas - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Trieste
Publication Details: The Astrophysical Journal, Vol.861(2)
Identifiers: 9934029509311
Academic Unit: Laboratoire Univers et Particules de Montpellier - LUPM
Language: English
Resource Type: Journal article
Local Fields: hal-01846606