All-sky search in early O3 LIGO data for continuous gravitational-wave signals from unknown neutron stars in binary systems

Abbott, R. et al. (2021) All-sky search in early O3 LIGO data for continuous gravitational-wave signals from unknown neutron stars in binary systems. Physical Review D, 103(6), 064017. (doi: 10.1103/PhysRevD.103.064017)

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Abstract

Rapidly spinning neutron stars are promising sources of persistent, continuous gravitational waves. Detecting such a signal would allow probing of the physical properties of matter under extreme conditions. A significant fraction of the known pulsar population belongs to binary systems. Searching for unknown neutron stars in binary systems requires specialized algorithms to address unknown orbital frequency modulations. We present a search for continuous gravitational waves emitted by neutron stars in binary systems in early data from the third observing run of the Advanced LIGO and Advanced Virgo detectors using the semicoherent, GPU-accelerated, BinarySkyHough pipeline. The search analyzes the most sensitive frequency band of the LIGO detectors, 50 - 300 Hz. Binary orbital parameters are split into four regions, comprising orbital periods of 3 - 45 days and projected semimajor axes of 2 - 40 light-seconds. No detections are reported. We estimate the sensitivity of the search using simulated continuous wave signals, achieving the most sensitive results to date across the analyzed parameter space.

Item Type:Articles
Keywords:Gravitational waves, gravitational wave detection, 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 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 Mukherjee, Dr Arunava and Gabbard, Mr Hunter and Cumming, Dr Alan and Williams, Mr Michael and Gray, Ms Rachel and Woan, Professor Graham 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 McGhee, Graeme and Murray, Dr Peter and Barton, Dr Mark
Authors: Abbott, R., Abbott, T. D., Abraham, S., Acernese, F., Ackley, K., Adams, A., Adams, C., Adhikari, R. X., Adya, V. B., Affeldt, C., Agarwal, D., Agathos, M., Agatsuma, K., Aggarwal, N., Aguiar, O. D., Aiello, L., Ain, A., Ajith, P., Aleman, K. M., 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., Ashton, G., Aston, S. M., Astone, P., Aubin, F., Aufmuth, P., AultONeal, K., Austin, C., Babak, S., Badaracco, F., Bader, M. K. M., Bae, S., Baer, A. M., Bagnasco, S., Bai, Y., Baird, J., Ball, M., Ballardin, G., Ballmer, S. W., Bals, M., 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:Physical Review D
Journal Abbr.:Phys. Rev. D
Publisher:American Physical Society
ISSN:2470-0010
ISSN (Online):2470-0029
Published Online:12 March 2021
Copyright Holders:Copyright © 2021 American Physical Society
First Published:First published in Physical Review D 103(6): 064017
Publisher Policy:Reproduced in accordance with the publisher copyright policy
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