Gravitational-wave Constraints on the Equatorial Ellipticity of Millisecond Pulsars

Abbott, R. et al. (2020) Gravitational-wave Constraints on the Equatorial Ellipticity of Millisecond Pulsars. Astrophysical Journal Letters, 902(1), L21. (doi: 10.3847/2041-8213/abb655)

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Abstract

We present a search for continuous gravitational waves from five radio pulsars, comprising three recycled pulsars (PSR J0437-4715, PSR J0711-6830, and PSR J0737-3039A) and two young pulsars: the Crab pulsar (J0534+2200) and the Vela pulsar (J0835-4510). We use data from the third observing run of Advanced LIGO and Virgo combined with data from their first and second observing runs. For the first time we are able to match (for PSR J0437-4715) or surpass (for PSR J0711-6830) the indirect limits on gravitational-wave emission from recycled pulsars inferred from their observed spin-downs, constrain their equatorial ellipticities to be less than 10^-8. For each of the five pulsars, we perform targeted searches that assume a tight coupling between the gravitational-wave and electromagnetic signal phase evolution. We also present constraints on PSR J0711-6830, the Crab pulsar and the Vela pulsar from a search that relaxes this assumption, allowing the gravitational-wave signal to vary from the electromagnetic expectation within a narrow band of frequencies and frequency derivatives.

Item Type:Articles (Letter)
Keywords:Gravitational waves; Neutron stars; Pulsars; Gravitational wave sources
Status:Published
Refereed:Yes
Glasgow Author(s) Enlighten ID:Grant, Mr Alastair and Spencer, Mr Andrew and Messenger, Dr Christopher and Masso Reid, Ms Mariela and Williams, Mr Daniel and Toland, Mr Karl and Hayes, Mr Fergus and Hammond, Professor Giles and Barr, Dr Bryan and Sorazu Lucio, Dr Borja and Cummings, Ms Rebecca and Steinlechner, Dr Jessica and Veitch, Dr John and Linley, Mr Jethro and Kinley-Hanlon, Maya Marie Antoinette and Heng, Professor Ik Siong and Dupej, Peter and Tait, Mr Simon and Briggs, Mr Joseph and Hendry, Professor Martin and Scott, Dr Jamie and Rowan, Professor Sheila and Martin, Dr Iain and Robertson, Professor Norna and Tornasi, Zeno and Mukherjee, Dr Arunava and Gabbard, Mr Hunter and Cumming, Dr Alan and Cunningham, Dr Liam and Williams, Mr Michael and Gray, Ms Rachel and Woan, Professor Graham and WRIGHT, Jennifer and Datrier, Ms Laurence and Hough, Professor James and Huttner, Dr Sabina and Callaghan, Mr Jack and Bayley, Mr Joseph and Strain, Professor Kenneth and Jones, Mr Russell and Eddolls, Graeme and Haughian, Dr Karen and De Lillo, Nicola and Murray, Dr Peter
Authors: Abbott, R., Abbott, T. D., Abraham, S., Acernese, F., Ackley, K., Adams, A., Adams, C., Adhikari, R. X., Adya, V. B., Affeldt, C., Agathos, M., Agatsuma, K., Aggarwal, N., Aguiar, O. D., Aiello, L., Ain, A., Ajith, P., Allen, G., Allocca, A., Altin, P. A., Amato, A., Anand, S., Ananyeva, A., Anderson, S. B., Anderson, W. G., Angelova, S. V., Ansoldi, S., Antelis, J. M., Antier, S., Appert, S., Arai, K., Araya, M. C., Areeda, J. S., Arène, M., Arnaud, N., Aronson, S. M., Arun, K. G., Asali, Y., Ascenzi, S., Ashton, G., Aston, S. M., Astone, P., Aubin, F., Aufmuth, P., AultONeal, K., Austin, C., Avendano, V., Babak, S., Badaracco, F., Bader, M. K. M., Bae, S., Baer, A. M., Bagnasco, S., Bailes, M., Baird, J., Ball, M., Ballardin, G., Ballmer, S. W., Bals, A., Balsamo, A., Baltus, G., Banagiri, S., Bankar, D., Bankar, R. S., Barayoga, J. C., Barbieri, C., Barish, B. 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Subjects:Q Science > QB Astronomy
College/School:College of Science and Engineering > School of Physics and Astronomy
Research Group:Institute for Gravitational Research
Journal Name:Astrophysical Journal Letters
Publisher:IOP Publishing
ISSN:2041-8205
ISSN (Online):2041-8213
Published Online:12 October 2020
Copyright Holders:Copyright © 2020. The American Astronomical Society
First Published:First published in Astrophysical Journal Letters 902(1):L21
Publisher Policy:Reproduced in accordance with the publisher copyright policy
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310743Investigations in Gravitational Radiation: 1-year extensionSheila RowanScience and Technology Facilities Council (STFC)ST/V001736/1P&S - Physics & Astronomy
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