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@MastersThesis{Martins:2022:SeGrBu,
               author = "Martins, Julio C{\'e}sar",
                title = "Search for gravitational-wave bursts in the LIGO data at the 
                         Schenberg sensitivity range",
               school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
                 year = "2022",
              address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
                month = "2022-03-28",
             keywords = "gravitational wave, data analysis, LIGO, coherent waveburst, 
                         Schenberg, ondas gravitacionais, an{\'a}lise de dados.",
             abstract = "The Brazilian Gravitational Wave (GW) detector Mario Schenberg was 
                         conceived in the early 2000s and operated until 2016, when it was 
                         dismantled. It consists of a spherical resonant mass antenna 
                         sensitive to GW signals from 3150 Hz to 3260 Hz, and for this 
                         frequency range it has an {"}ultimate{"}sensitivity comparable to 
                         that achieved by Advanced LIGO detectors during the third 
                         observational run (O3). It is in the interest of part of the 
                         Brazilian scientific community that this project does not come to 
                         an end. The Schenberg project can contribute to the international 
                         gravitational wave research. Assuming the similar sensitivities 
                         between those detectors, this dissertation aims to search for 
                         short GW burst signals in the O3 data of Advanced LIGO in which 
                         its results help to characterize the advantage of reassembly of 
                         the Schenberg antenna. Here I perform a search for signals with 
                         milliseconds to a few seconds without making assumptions about 
                         their morphology, polarization, and arrival sky direction. The 
                         data were analyzed with the coherent WaveBurst pipeline (cWB) with 
                         frequencies from 512 Hz to 4096 Hz and the search targets only 
                         signal that have bandwidth overlapping the Schenberg frequency 
                         band. No statistically significant evidence of GW bursts during O3 
                         was found. This result was used to feature the search efficiency 
                         in identifying different signal morphologies and establish upper 
                         limits on the GW burst event rate as a function of its strain 
                         amplitude. It was also possible to estimate a distance to detect a 
                         set of waveforms from potential astrophysical sources. This 
                         search, and consequently Schenberg, is sensitive to sources 
                         emitting isotropically 5 × 10\−6 M\⊙c2 in GWs from a 
                         distance of 10 kpc with 50% detection efficiency and with a false 
                         alarm rate of 1/100 years. The feasibility of detecting f-modes of 
                         neutron stars excited by glitches was also investigated. Based on 
                         rough estimates, Schenberg would need at least 5.3 years of 
                         observation run to get a single detection of this type of signal, 
                         given Eglitch \≈ 10\−10 M\⊙c2. RESUMO: O 
                         detector brasileiro de Ondas Gravitacionais (OGs) Mario Schenberg 
                         foi concebido no in{\'{\i}}cio dos anos 2000 e operou at{\'e} o 
                         ano de 2016, quando foi desmontado. Ele {\'e} composto por uma 
                         antena de massa ressonante esf{\'e}rica sens{\'{\i}}vel a 
                         sinais de OGs de 3150 Hz a 3260 Hz, e para essa faixa de 
                         frequ{\^e}ncia possui uma m{\'a}xima sensibilidade de projeto 
                         compar{\'a}vel a atingida pelos detectores Avan{\c{c}}ados LIGO 
                         durante a terceira corrida observacional (O3). {\'E} de interesse 
                         de parte da comunidade cient{\'{\i}}fica brasileira que seu 
                         projeto n{\~a}o se encerre. A eventual remontagem do detector 
                         brasileiro se encaixa em um contexto frut{\'{\i}}fero de 
                         expans{\~a}o da pesquisa internacional em OGs devido ao recente e 
                         progressivo n{\'u}mero de detec{\c{c}}{\~o}es pelos 
                         interfer{\^o}metros LIGO. Partindo do pressuposto da 
                         equival{\^e}ncia da sensibilidade entre esses detectores, essa 
                         disserta{\c{c}}{\~a}o se objetiva em buscar sinais de rajadas 
                         curtas de OGs nos dados de O3 do LIGO Avan{\c{c}}ado em que seus 
                         resultados ajudam a caracterizar a vantagem da remontagem da 
                         antena Schenberg. {\'E} uma busca por sinais com 
                         dura{\c{c}}{\~a}o de milissegundos at{\'e} alguns segundos sem 
                         fazer suposi{\c{c}}{\~o}es sobre sua morfologia, 
                         polariza{\c{c}}{\~a}o e dire{\c{c}}{\~a}o de chegada do 
                         c{\'e}u. Os dados foram analisados com o coherent WaveBurst 
                         pipeline (cWB) com frequ{\^e}ncias de 512 Hz a 4096 Hz e foram 
                         alvos da busca apenas sinais que possuem largura de banda 
                         sobreposta a banda de frequ{\^e}ncia do Schenberg. N{\~a}o foram 
                         encontradas evid{\^e}ncias estatisticamente significativas de 
                         rajadas de OGs durante O3. Esse resultado foi usado para 
                         caracterizar a efici{\^e}ncia da busca em identificar diferentes 
                         morfologias de sinais e tamb{\'e}m para estabelecer limites 
                         superiores na taxa de eventos de rajadas de OG em 
                         fun{\c{c}}{\~a}o da sua amplitude de deforma{\c{c}}{\~a}o. 
                         Tamb{\'e}m foi poss{\'{\i}}vel estimar uma dist{\^a}ncia com a 
                         qual {\'e} poss{\'{\i}}vel detectar um conjunto de formas de 
                         onda de potenciais fontes astrof{\'{\i}}sicas. Essa busca e 
                         consequentemente o Schenberg, s{\~a}o sens{\'{\i}}veis a fontes 
                         emitindo isotropicamente 5 × 10\−6 M\⊙c2 em OGs de 
                         uma dist{\^a}ncia de 10 kpc com 50% de efici{\^e}ncia de 
                         detec{\c{c}}{\~a}o e com uma taxa de falso alarme de 1/100 anos. 
                         Tamb{\'e}m foi investigada a viabilidade de detec{\c{c}}{\~a}o 
                         de modos fundamentais de oscila{\c{c}}{\~o}es em estrelas de 
                         n{\^e}utrons excitadas por glitches. Baseado em estimativas 
                         aproximadas, o Schenberg precisaria de pelo menos 5,3 anos de 
                         observa{\c{c}}{\~a}o para obter uma {\'u}nica 
                         detec{\c{c}}{\~a}o desse tipo de sinal, considerando Eglitch 
                         \≈ 10\−10 M\⊙c2.",
          affiliation = "{Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)}",
            committee = "Araujo, Jos{\'e} Carlos Neves de (presidente) and Aguiar, Odylio 
                         Denys de (orientador) and Heng, Ik Siong (orientador) and Melo, 
                         Iara Tosta e (orientadora) and Nunes, Rafael da Costa and Marinho 
                         Junior, Rubens de Melo",
         englishtitle = "Busca por rajadas de onda gravitacional nos dados do LIGO na faixa 
                         de sensibilidade do Schenberg",
             language = "en",
                pages = "84",
           targetfile = "publicacao.pdf",
        urlaccessdate = "18 jun. 2024"
}


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