All-sky search for continuous gravitational waves from isolated neutron stars in the early O3 LIGO data

Abbott, R. et al. (2021) All-sky search for continuous gravitational waves from isolated neutron stars in the early O3 LIGO data. Physical Review D, 104(8), 082004. (doi: 10.1103/PhysRevD.104.082004)

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Abstract

We report on an all-sky search for continuous gravitational waves in the frequency band 20–2000 Hz and with a frequency time derivative in the range of [ − 1.0 , + 0.1 ] × 10 − 8     Hz / s . Such a signal could be produced by a nearby, spinning and slightly nonaxisymmetric isolated neutron star in our Galaxy. This search uses the LIGO data from the first six months of Advanced LIGO’s and Advanced Virgo’s third observational run, O3. No periodic gravitational wave signals are observed, and 95% confidence-level (C.L.) frequentist upper limits are placed on their strengths. The lowest upper limits on worst-case (linearly polarized) strain amplitude h 0 are ∼ 1.7 × 10 − 25 near 200 Hz. For a circularly polarized source (most favorable orientation), the lowest upper limits are ∼ 6.3 × 10 − 26 . These strict frequentist upper limits refer to all sky locations and the entire range of frequency derivative values. For a population-averaged ensemble of sky locations and stellar orientations, the lowest 95% C.L. upper limits on the strain amplitude are ∼ 1.4 × 10 − 25 . These upper limits improve upon our previously published all-sky results, with the greatest improvement (factor of ∼ 2 ) seen at higher frequencies, in part because quantum squeezing has dramatically improved the detector noise level relative to the second observational run, O2. These limits are the most constraining to date over most of the parameter space searched.

Item Type:Articles
Status:Published
Refereed:Yes
Glasgow Author(s) Enlighten ID:Grant, Mr Alastair and Spencer, Mr Andrew and Masso Reid, Ms Mariela and Williams, Dr Daniel and Barr, Dr Bryan and Sorazu Lucio, Dr Borja and Veitch, Dr John and Linley, Mr Jethro and Kinley-Hanlon, Maya Marie Antoinette and Heng, Professor Ik Siong and Dupej, Peter and Briggs, Mr Joseph and Hendry, Professor Martin and Rowan, Professor Sheila and Gray, Ms Rachel and Datrier, Ms Laurence and Hough, Professor James and Huttner, Dr Sabina and De Lillo, Nicola and Barton, Dr Mark and Messenger, Dr Christopher and Toland, Mr Karl and Hayes, Mr Fergus and Hammond, Professor Giles and Cummings, Ms Rebecca and Gabbard, Hunter Arthur and Tait, Dr Simon and Scott, Dr Jamie and Martin, Dr Iain and Robertson, Professor Norna and Mukherjee, Dr Arunava and Cumming, Dr Alan and Williams, Mr Michael and Woan, Professor Graham and Callaghan, Mr Jack and Bayley, Mr Joseph and Strain, Professor Kenneth and Jones, Mr Russell and Eddolls, Graeme and Haughian, Dr Karen and McGhee, Graeme 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., Agarwal, D., Agathos, M., Agatsuma, K., Aggarwal, N., Aguiar, O. D., Aiello, L., Ain, A., Ajith, P., Akutsu, T., Aleman, K. M., Allen, G., Allocca, A., Altin, P. A., Amato, A., Anand, S., Ananyeva, A., Anderson, S. B., Anderson, W. G., Ando, M., Angelova, S. V., Ansoldi, S., Antelis, J. M., Antier, S., Appert, S., Arai, K., Arai, K., Arai, Y., Araki, S., Araya, A., Araya, M. C., Areeda, J. S., Arène, M., Aritomi, N., Arnaud, N., Aronson, S. M., Asada, H., Asali, Y., Ashton, G., Aso, Y., Aston, S. M., Astone, P., Aubin, F., Aufmuth, P., AultONeal, K., Austin, C., Babak, S., Badaracco, F., Bader, M. K. M., Bae, S., Bae, Y., Baer, A. M., Bagnasco, S., Bai, Y., Baiotti, L., Baird, J., Bajpai, R., Ball, M., Ballardin, G., Ballmer, S. W., Bals, M., Balsamo, A., Baltus, G., Banagiri, S., Bankar, D., Bankar, R. S., Barayoga, J. 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Subjects:Q Science > QB Astronomy
Q Science > QC Physics
College/School:College of Science and Engineering > School of Physics and Astronomy
Research Group:Institute for Gravitational Research
Journal Name:Physical Review D
Publisher:American Physical Society
ISSN:2470-0010
ISSN (Online):2470-0029
Published Online:08 October 2021
Copyright Holders:Copyright © 2021 American Physical Society
First Published:First published in Physical Review D 104(8): 082004
Publisher Policy:Reproduced in accordance with the publisher copyright policy
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312546Investigations in Gravitational RadiationSheila RowanScience and Technology Facilities Council (STFC)ST/V005634/1ENG - Electronics & Nanoscale Engineering