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Data analysis of continuous gravitational waves

Daten Analyse der kontinuierlichen Gravitationswellen

  • This thesis describes two main projects; the first one is the optimization of a hierarchical search strategy to search for unknown pulsars. This project is divided into two parts; the first part (and the main part) is the semi-coherent hierarchical optimization strategy. The second part is a coherent hierarchical optimization strategy which can be used in a project like Einstein@Home. In both strategies we have found that the 3-stages search is the optimum strategy to search for unknown pulsars. For the second project we have developed a computer software for a coherent Multi-IFO (Interferometer Observatory) search. To validate our software, we have worked on simulated data as well as hardware injected signals of pulsars in the fourth LIGO science run (S4). While with the current sensitivity of our detectors we do not expect to detect any true Gravitational Wave signals in our data, we can still set upper limits on the strength of the gravitational waves signals. These upper limits, in fact, tell us how weak a signal strength we wouldThis thesis describes two main projects; the first one is the optimization of a hierarchical search strategy to search for unknown pulsars. This project is divided into two parts; the first part (and the main part) is the semi-coherent hierarchical optimization strategy. The second part is a coherent hierarchical optimization strategy which can be used in a project like Einstein@Home. In both strategies we have found that the 3-stages search is the optimum strategy to search for unknown pulsars. For the second project we have developed a computer software for a coherent Multi-IFO (Interferometer Observatory) search. To validate our software, we have worked on simulated data as well as hardware injected signals of pulsars in the fourth LIGO science run (S4). While with the current sensitivity of our detectors we do not expect to detect any true Gravitational Wave signals in our data, we can still set upper limits on the strength of the gravitational waves signals. These upper limits, in fact, tell us how weak a signal strength we would detect. We have also used our software to set upper limits on the signal strength of known isolated pulsars using LIGO fifth science run (S5) data.show moreshow less
  • Diese Dissertation besteht aus zwei Projekten: Im ersten Projekt wird die Optimierung einer hierarchischen Strategie zum Auffinden von 'unbekannten' Pulsaren beschrieben. Der erste Teil besteht dabei aus einer semi-kohärenten und der zweite Teil aus einer kohärenten Optimierungsstrategie, wie sie in Projekten wie Einstein@Home verwendet werden kann. In beiden Ansätzen erwies sich eine 3-Stufensuche als optimale Suchstrategie für 'unbekannte' Pulsare. Für das zweite Projekt entwickelten wir eine Software für eine kohärente Multi-IFO (Interferometer Observatory) Suche. Zum Validieren der Software verwendeten wir sowohl simulierte Daten als auch Hardware induzierte Signale von Pulsaren aus dem vierten 'LIGO Science run' (S4). Wir erwarten nicht, mit der aktuellen Empfindlichkeit unserer Detektoren echte GW- Signale aufzunehmen, können jedoch obere Grenzen für die Stärke der Gravitationswellen-Signale bestimmen. Diese oberen Grenzen geben uns an, wie schwach ein gerade noch detektierbares Signal werden kann. Ferner benutzten wir dieDiese Dissertation besteht aus zwei Projekten: Im ersten Projekt wird die Optimierung einer hierarchischen Strategie zum Auffinden von 'unbekannten' Pulsaren beschrieben. Der erste Teil besteht dabei aus einer semi-kohärenten und der zweite Teil aus einer kohärenten Optimierungsstrategie, wie sie in Projekten wie Einstein@Home verwendet werden kann. In beiden Ansätzen erwies sich eine 3-Stufensuche als optimale Suchstrategie für 'unbekannte' Pulsare. Für das zweite Projekt entwickelten wir eine Software für eine kohärente Multi-IFO (Interferometer Observatory) Suche. Zum Validieren der Software verwendeten wir sowohl simulierte Daten als auch Hardware induzierte Signale von Pulsaren aus dem vierten 'LIGO Science run' (S4). Wir erwarten nicht, mit der aktuellen Empfindlichkeit unserer Detektoren echte GW- Signale aufzunehmen, können jedoch obere Grenzen für die Stärke der Gravitationswellen-Signale bestimmen. Diese oberen Grenzen geben uns an, wie schwach ein gerade noch detektierbares Signal werden kann. Ferner benutzten wir die Software um eine obere Grenze für bekannte, isolierte Pulsare zu bestimmen, wobei wir Daten aus dem fünften 'LIGO Science run (S5) verwendeten.show moreshow less

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Metadaten
Author details:Iraj Gholami Ghadikolaei
URN:urn:nbn:de:kobv:517-opus-18800
Supervisor(s):Bernard F. Schutz
Publication type:Doctoral Thesis
Language:English
Completion year:2007
Publishing institution:Universität Potsdam
Granting institution:Universität Potsdam
Date of final exam:2008/04/28
Release date:2008/06/13
Tag:Daten Analyse; Gravitationswellen; Upper Limit
Gravitational Wave; Upper Limit; data analysis
Organizational units:Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät / Institut für Physik und Astronomie
DDC classification:5 Naturwissenschaften und Mathematik / 52 Astronomie / 520 Astronomie und zugeordnete Wissenschaften
PACS classification:00.00.00 GENERAL / 04.00.00 General relativity and gravitation (for astrophysical aspects, see 95.30.Sf Relativity and gravitation; for relativistic aspects of cosmology, see 98.80.Jk); Special relativity, see 03.30.+p / 04.80.-y Experimental studies of gravity
90.00.00 GEOPHYSICS, ASTRONOMY, AND ASTROPHYSICS (for more detailed headings, see the Geophysics Appendix) / 95.00.00 Fundamental astronomy and astrophysics; instrumentation, techniques, and astronomical observations / 95.55.-n Astronomical and space-research instrumentation (see also 94.80.+g Instrumentation for space plasma physics, ionosphere, and magnetosphere) / 95.55.Ym Gravitational radiation detectors; mass spectrometers; and other instrumentation and techniques (see also 04.80.Nn Gravitational wave detectors and experiments in-General relativity and gravitation)
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