Abbott, R. et al. (2022) Search for continuous gravitational waves from 20 accreting millisecond x-ray pulsars in O3 LIGO data. Physical Review D, 105(2), 022002. (doi: 10.1103/PhysRevD.105.022002)
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Text
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Abstract
Results are presented of searches for continuous gravitational waves from 20 accreting millisecond x-ray pulsars with accurately measured spin frequencies and orbital parameters, using data from the third observing run of the Advanced LIGO and Advanced Virgo detectors. The search algorithm uses a hidden Markov model, where the transition probabilities allow the frequency to wander according to an unbiased random walk, while the J -statistic maximum-likelihood matched filter tracks the binary orbital phase. Three narrow subbands are searched for each target, centered on harmonics of the measured spin frequency. The search yields 16 candidates, consistent with a false alarm probability of 30% per subband and target searched. These candidates, along with one candidate from an additional target-of-opportunity search done for SAX J 1808.4 − 3658 , which was in outburst during one month of the observing run, cannot be confidently associated with a known noise source. Additional follow-up does not provide convincing evidence that any are a true astrophysical signal. When all candidates are assumed nonastrophysical, upper limits are set on the maximum wave strain detectable at 95% confidence, h 95 % 0 . The strictest constraint is h 95 % 0 = 4.7 × 10 − 26 from IGR J 17062 − 6143 . Constraints on the detectable wave strain from each target lead to constraints on neutron star ellipticity and r -mode amplitude, the strictest of which are ε 95 % = 3.1 × 10 − 7 and α 95 % = 1.8 × 10 − 5 respectively. This analysis is the most comprehensive and sensitive search of continuous gravitational waves from accreting millisecond x-ray pulsars to date.
| Item Type: | Articles |
|---|---|
| Status: | Published |
| Refereed: | Yes |
| Glasgow Author(s) Enlighten ID: | Grant, Mr Alastair and Spencer, Dr Andrew and Messenger, Dr Christopher and Masso Reid, Ms Mariela and Williams, Dr Daniel and Toland, Dr Karl and Hayes, Dr Fergus and Hammond, Professor Giles and Barr, Dr Bryan and Cummings, Ms Rebecca and Oelker, Dr Eric 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, Dr Simon and Briggs, Mr Joseph and Webster, Dr Stephen and Hendry, Professor Martin and Scott, Dr Jamie and Rowan, Professor Sheila and Garcia Nunez, Dr Carlos and Martin, Dr Iain and Robertson, Professor Norna and Mukherjee, Dr Arunava and Cumming, Dr Alan and Gabbard, Mr Hunter and Cunningham, Dr Liam and Gray, Dr Rachel and Woan, Professor Graham and Steinlechner, Dr Sebastian and Datrier, Ms Laurence and Hough, Professor James and Huttner, Dr Sabina and Bayley, Mr Joseph and Callaghan, Mr Jack and Strain, Professor Kenneth and Eddolls, Graeme and Jones, Mr Russell and Williams, Michael and De Lillo, Nicola and Haughian, Dr Karen and McGhee, Graeme and Murray, Dr Peter and Barton, Dr Mark |
| Authors: | Abbott, R., Abbott, T. D., Acernese, F., Ackley, K., Adams, C., Adhikari, N., Adhikari, R. X., Adya, V. B., Affeldt, C., Agarwal, D., Agathos, M., Agatsuma, K., Aggarwal, N., Aguiar, O. D., Aiello, L., Ain, A., Akutsu, T., Albanesi, S., Allocca, A., Altin, P. A., Amato, A., Anand, C., Anand, S., Ananyeva, A., Anderson, S. B., Anderson, W. G., Ando, M., Andrade, T., Andres, N., Andrić, T., 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., Arun, K. G., Asada, H., Asali, Y., Ashton, G., Aso, Y., Assiduo, M., Aston, S. M., Astone, P., Aubin, F., Austin, C., Babak, S., Badaracco, F., Bader, M. K. M., Badger, C., Bae, S., Bae, Y., Baer, A. M., Bagnasco, S., Bai, Y., Baiotti, L., Baird, J., Bajpai, R., Ball, M., Ballardin, G., Ballmer, S. W., Balsamo, A., Baltus, G., Banagiri, S., Bankar, D., Barayoga, J. 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L., Ushiba, T., Utina, A., Vahlbruch, H., Vajente, G., Vajpeyi, A., Valdes, G., Valentini, M., Valsan, V., van Bakel, N., van Beuzekom, M., van den Brand, J. F. J., Van Den Broeck, C., Vander-Hyde, D. C., van der Schaaf, L., van Heijningen, J. V., Vanosky, J., van Putten, M. H. P. M., van Remortel, N., Vardaro, M., Vargas, A. F., Varma, V., Vasúth, M., Vecchio, A., Vedovato, G., Veitch, J., Veitch, P. J., Venneberg, J., Venugopalan, G., Verkindt, D., Verma, P., Verma, Y., Veske, D., Vetrano, F., Viceré, A., Vidyant, S., Viets, A. D., Vijaykumar, A., Villa-Ortega, V., Vinet, J.-Y., Virtuoso, A., Vitale, S., Vo, T., Vocca, H., von Reis, E. R. G., von Wrangel, J. S. A., Vorvick, C., Vyatchanin, S. P., Wade, L. E., Wade, M., Wagner, K. J., Walet, R. C., Walker, M., Wallace, G. S., Wallace, L., Walsh, S., Wang, J., Wang, J. Z., Wang, W. H., Ward, R. L., Warner, J., Was, M., Washimi, T., Washington, N. Y., Watchi, J., Weaver, B., Webster, S. A., Weinert, M., Weinstein, A. 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C., Altamirano, D., Bult, P., Chakrabarty, D., Ng, M., Ray, P. S., Sanna, A., and Strohmayer, T. E. |
| Subjects: | Q Science > QB Astronomy Q Science > QC Physics |
| College/School: | College of Science and Engineering > School of Physics and Astronomy College of Science and Engineering > School of Engineering > Electronics and Nanoscale Engineering |
| Research Centre: | College of Science and Engineering > School of Physics and Astronomy > Institute for Gravitational Research |
| Research Group: | Institute for Gravitational Research |
| Journal Name: | Physical Review D |
| Publisher: | American Physical Society |
| ISSN: | 2470-0010 |
| ISSN (Online): | 2470-0029 |
| Published Online: | 19 January 2022 |
| Copyright Holders: | Copyright © 2022 American Physical Society |
| First Published: | First published in Physical Review D 105(2): 022002 |
| Publisher Policy: | Reproduced in accordance with the publisher copyright policy |
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