Abbott, R. et al. (2022) Narrowband searches for continuous and long-duration transient gravitational waves from known pulsars in the LIGO-Virgo third observing run. Astrophysical Journal, 932(2), 133. (doi: 10.3847/1538-4357/ac6ad0)
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Text
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Abstract
Isolated neutron stars that are asymmetric with respect to their spin axis are possible sources of detectable continuous gravitational waves. This paper presents a fully coherent search for such signals from eighteen pulsars in data from LIGO and Virgo's third observing run (O3). For known pulsars, efficient and sensitive matched-filter searches can be carried out if one assumes the gravitational radiation is phase-locked to the electromagnetic emission. In the search presented here, we relax this assumption and allow both the frequency and the time derivative of the frequency of the gravitational waves to vary in a small range around those inferred from electromagnetic observations. We find no evidence for continuous gravitational waves, and set upper limits on the strain amplitude for each target. These limits are more constraining for seven of the targets than the spin-down limit defined by ascribing all rotational energy loss to gravitational radiation. In an additional search, we look in O3 data for long-duration (hours–months) transient gravitational waves in the aftermath of pulsar glitches for six targets with a total of nine glitches. We report two marginal outliers from this search, but find no clear evidence for such emission either. The resulting duration-dependent strain upper limits do not surpass indirect energy constraints for any of these targets.
| Item Type: | Articles (Other) |
|---|---|
| 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 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 Martin, Dr Iain and Garcia Nunez, Dr Carlos and Robertson, Professor Norna and Gabbard, Mr Hunter and Cumming, Dr Alan and Cunningham, Dr Liam and Gray, Dr Rachel and Woan, Professor Graham and Datrier, Ms Laurence and McGhee, Mr Graeme 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 Williams, Michael and Haughian, Dr Karen and De Lillo, Nicola 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., Ajith, P., 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., Bailes, M., 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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T., Taranto, C., Tasson, J. D., Telada, S., Tenorio, R., Terhune, J. E., Terkowski, L., Thirugnanasambandam, M. P., Thomas, M., Thomas, P., Thompson, J. E., Thondapu, S. R., Thorne, K. A., Thrane, E., Tiwari, S., Tiwari, S., Tiwari, V., Toivonen, A. M., Toland, K., Tolley, A. E., Tomaru, T., Tomigami, Y., Tomura, T., Tonelli, M., Torres-Forné, A., Torrie, C. I., e Melo, I. T., Töyrä, D., Trapananti, A., Travasso, F., Traylor, G., Trevor, M., Tringali, M. C., Tripathee, A., Troiano, L., Trovato, A., Trozzo, L., Trudeau, R. J., Tsai, D. S., Tsai, D., Tsang, K. W., Tsang, T., Tsao, J.-S., Tse, M., Tso, R., Tsubono, K., Tsuchida, S., Tsukada, L., Tsuna, D., Tsutsui, T., Tsuzuki, T., Turbang, K., Turconi, M., Tuyenbayev, D., Ubhi, A. S., Uchikata, N., Uchiyama, T., Udall, R. P., Ueda, A., Uehara, T., Ueno, K., Ueshima, G., Unnikrishnan, C. S., Uraguchi, F., Urban, A. 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., Reis, E. R. G. v., Wrangel, J. S. A. v., 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. J., Weiss, R., Weller, C. M., Wellmann, F., Wen, L., Weßels, P., Wette, K., Whelan, J. T., White, D. D., Whiting, B. F., Whittle, C., Wilken, D., Williams, D., Williams, M. J., Williamson, A. R., Willis, J. L., Willke, B., Wilson, D. J., Winkler, W., Wipf, C. C., Wlodarczyk, T., Woan, G., Woehler, J., Wofford, J. K., Wong, I. C. F., Wu, C., Wu, D. S., Wu, H., Wu, S., Wysocki, D. M., Xiao, L., Xu, W.-R., Yamada, T., Yamamoto, H., Yamamoto, K., Yamamoto, K., Yamamoto, T., Yamashita, K., Yamazaki, R., Yang, F. W., Yang, L., Yang, Y., Yang, Y., Yang, Z., Yap, M. J., Yeeles, D. W., Yelikar, A. B., Ying, M., Yokogawa, K., Yokoyama, J., Yokozawa, T., Yoo, J., Yoshioka, T., Yu, H., Yu, H., Yuzurihara, H., Zadrożny, A., Zanolin, M., Zeidler, S., Zelenova, T., Zendri, J.-P., Zevin, M., Zhan, M., Zhang, H., Zhang, J., Zhang, L., Zhang, T., Zhang, Y., Zhao, C., Zhao, G., Zhao, Y., Zhao, Y., Zhou, R., Zhou, Z., Zhu, X. J., Zhu, Z.-H., Zucker, M. E., Zweizig, J., Antonopoulou, D., Arzoumanian, Z., Basu, A., Bogdanov, S., Cognard, I., Crowter, K., Enoto, T., Espinoza, C. M., Flynn, C. M. L., Fonseca, E., Good, D. C., Guillemot, L., Guillot, S., Harding, A. K., Keith, M. J., Kuiper, L., Lower, M. E., Lyne, A. G., McKee, J. W., Meyers, B. W., Ng, C., Palfreyman, J. L., Shannon, R. M., Shaw, B., Stairs, I. H., Stappers, B. W., Tan, C. M., Theureau, G., and Weltevrede, P. |
| 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: | Astrophysical Journal |
| Publisher: | IOP Publishing |
| ISSN: | 0004-637X |
| ISSN (Online): | 1538-4357 |
| Copyright Holders: | Copyright © 2022 The Authors |
| First Published: | First published in Astrophysical Journal 932(2):133 |
| Publisher Policy: | Reproduced under a Creative Commons licence |
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