Upper Limits on Gravitational Waves from Scorpius X-1 from a Model-based Cross-correlation Search in Advanced LIGO Data

Abbott, B. P.; Abbott, R.; Abbott, T. D.; Acernese, F.; Ackley, K.; Adams, C.; Adams, T.; Addesso, P.; Adhikari, R. X.; Adya, V. B.; Affeldt, C.; Afrough, M.; Agarwal, B.; Agathos, M.; Agatsuma, K.; Aggarwal, N.; Aguiar, O. D.; Aiello, L.; Ain, A.; Ajith, P.; Allen, B.; Allen, G.; Allocca, A.; Altin, P. A.; Amato, A.; Ananyeva, A.; Anderson, S. B.; Anderson, W. G.; Antier, S.; Appert, S.; Arai, K.; Araya, M. C.; Areeda, J. S.; Arnaud, N.; Arun, K. G.; Ascenzi, S.; Ashton, G.; Ast, M.; Aston, S. M.; Astone, P.; Aufmuth, P.; Aulbert, C.; Aultoneal, K.; Avila-Alvarez, A.; Babak, S.; Bacon, P.; Bader, M. K.M.; Bae, S.; Baker, P. T.; Baldaccini, F.; Ballardin, G.; Ballmer, S. W.; Banagiri, S.; Barayoga, J. C.; Barclay, S. E.; Barish, B. C.; Barker, D.; Barone, F.; Barr, B.; Barsotti, L.; Barsuglia, M.; Barta, D.; Bartlett, J.; Bartos, I.; Bassiri, R.; Basti, A.; Batch, J. C.; Baune, C.; Bawaj, M.; Bazzan, M.; Bécsy, B.; Beer, C.; Bejger, M.; Belahcene, I.; Bell, A. S.; Berger, B. K.; Bergmann, G.; Berry, C. P.L.; Bersanetti, D.; Bertolini, A.; Betzwieser, J.; Bhagwat, S.; Bhandare, R.; Bilenko, I. A.; Billingsley, G.; Billman, C. R.; Birch, J.; Birney, R.; Birnholtz, O.; Biscans, S.; Bisht, A.; Bitossi, M.; Biwer, C.; Bizouard, M. A.; Blackburn, J. K.; Blackman, J.; Blair, C. D.; Blair, D. G.; Blair, R. M.; Bloemen, S.; Bock, O.; Bode, N.; Boer, M.; Bogaert, G.; Bohe, A.; Bondu, F.; Bonnand, R.; Boom, B. A.; Bork, R.; Boschi, V.; Bose, S.; Bouffanais, Y.; Bozzi, A.; Bradaschia, C.; Brady, P. R.; Braginsky, V. B.; Branchesi, M.; Brau, J. E.; Briant, T.; Brillet, A.; Brinkmann, M.; Brisson, V.; Brockill, P.; Broida, J. E.; Brooks, A. F.; Brown, D. A.; Brown, D. D.; Brown, N. M.; Brunett, S.; Buchanan, C. C.; Buikema, A.; Bulik, T.; Bulten, H. J.; Buonanno, A.; Buskulic, D.; Buy, C.; Byer, R. L.; Cabero, M.; Cadonati, L.; Cagnoli, G.; Cahillane, C.; Bustillo, J. Calderón; Callister, T. A.; Calloni, E.; Camp, J. B.; Canepa, M.; Canizares, P.; Cannon, K. C.; Cao, H.; Cao, J.; Capano, C. D.; Capocasa, E.; Carbognani, F.; Caride, S.; Carney, M. F.; Diaz, J. Casanueva; Casentini, C.; Caudill, S.; Cavaglià, M.; Cavalier, F.; Cavalieri, R.; Cella, G.; Cepeda, C. B.; Baiardi, L. Cerboni; Cerretani, G.; Cesarini, E.; Chamberlin, S. J.; Chan, M.; Chao, S.; Charlton, P.; Chassande-Mottin, E.; Chatterjee, D.; Chatziioannou, K.; Cheeseboro, B. D.; Chen, H. Y.; Chen, Y.; Cheng, H. P.; Chincarini, A.; Chiummo, A.; Chmiel, T.; Cho, H. S.; Cho, M.; Chow, J. H.; Christensen, N.; Chu, Q.; Chua, A. J.K.; Chua, S.; Chung, A. K.W.; Chung, S.; Ciani, G.; Ciolfi, R.; Cirelli, C. E.; Cirone, A.; Clara, F.; Clark, J. A.; Cleva, F.; Cocchieri, C.; Coccia, E.; Cohadon, P. F.; Colla, A.; Collette, C. G.; Cominsky, L. R.; Constancio, M.; Conti, L.; Cooper, S. J.; Corban, P.; Corbitt, T. R.; Corley, K. R.; Cornish, N.; Corsi, A.; Cortese, S.; Costa, C. A.; Coughlin, M. W.; Coughlin, S. B.; Coulon, J. P.; Countryman, S. T.; Couvares, P.; Covas, P. B.; Cowan, E. E.; Coward, D. M.; Cowart, M. J.; Coyne, D. C.; Coyne, R.; Creighton, J. D.E.; Creighton, T. D.; Cripe, J.; Crowder, S. G.; Cullen, T. J.; Cumming, A.; Cunningham, L.; Cuoco, E.; Canton, T. Dal; Danilishin, S. L.; D'Antonio, S.; Danzmann, K.; Dasgupta, A.; Da Silva Costa, C. F.; Dattilo, V.; Dave, I.; Davier, M.; Davis, D.; Daw, E. J.; Day, B.; De, S.; Debra, D.; Deelman, E.; Degallaix, J.; Laurentis, M. De; Deléglise, S.; Pozzo, W. Del; Denker, T.; Dent, T.; Dergachev, V.; Rosa, R. De; Derosa, R. T.; Desalvo, R.; Devenson, J.; Devine, R. C.; Dhurandhar, S.; Díaz, M. C.; Fiore, L. Di; Giovanni, M. Di; Girolamo, T. Di; Lieto, A. Di; Pace, S. Di; Palma, I. Di; Renzo, F. Di; Doctor, Z.; Dolique, V.; Donovan, F.; Dooley, K. L.; Doravari, S.; Dorrington, I.; Douglas, R.; Álvarez, M. Dovale; Downes, T. P.; Drago, M.; Drever, R. W.P.; Driggers, J. C.; Du, Z.; Ducrot, M.; Duncan, J.; Dwyer, S. E.; Edo, T. B.; Edwards, M. C.; Effler, A.; Eggenstein, H. B.; Ehrens, P.; Eichholz, J.; Eikenberry, S. S.; Eisenstein, R. A.; Essick, R. C.; Etienne, Z. B.; Etzel, T.; Evans, M.; Evans, T. M.; Factourovich, M.; Fafone, V.; Fair, H.; Fairhurst, S.; Fan, X.; Farinon, S.; Farr, B.; Farr, W. M.; Fauchon-Jones, E. J.; Favata, M.; Fays, M.; Fehrmann, H.; Feicht, J.; Fejer, M. M.; Fernandez-Galiana, A.; Ferrante, I.; Ferreira, E. C.; Ferrini, F.; Fidecaro, F.; Fiori, I.; Fiorucci, D.; Fisher, R. P.; Flaminio, R.; Fletcher, M.; Fong, H.; Forsyth, P. W.F.; Forsyth, S. S.; Fournier, J. D.; Frasca, S.; Frasconi, F.; Frei, Z.; Freise, A.; Frey, R.; Frey, V.; Fries, E. M.; Fritschel, P.; Frolov, V. V.; Fulda, P.; Fyffe, M.; Gabbard, H.; Gabel, M.; Gadre, B. U.; Gaebel, S. M.; Gair, J. R.; Galloway, D. K.; Gammaitoni, L.; Ganija, M. R.; Gaonkar, S. G.; Garufi, F.; Gaudio, S.; Gaur, G.; Gayathri, V.; Gehrels, N.; Gemme, G.; Genin, E.; Gennai, A.; George, D.; George, J.; Gergely, L.; Germain, V.; Ghonge, S.; Ghosh, Abhirup; Ghosh, Archisman; Ghosh, S.; Giaime, J. A.; Giardina, K. D.; Giazotto, A.; Gill, K.; Glover, L.; Goetz, E.; Goetz, R.; Gomes, S.; González, G.; Castro, J. M.Gonzalez; Gopakumar, A.; Gorodetsky, M. L.; Gossan, S. E.; Gosselin, M.; Gouaty, R.; Grado, A.; Graef, C.; Granata, M.; Grant, A.; Gras, S.; Gray, C.; Greco, G.; Green, A. C.; Groot, P.; Grote, H.; Grunewald, S.; Gruning, P.; Guidi, G. M.; Guo, X.; Gupta, A.; Gupta, M. K.; Gushwa, K. E.; Gustafson, E. K.; Gustafson, R.; Hall, B. R.; Hall, E. D.; Hammond, G.; Haney, M.; Hanke, M. M.; Hanks, J.; Hanna, C.; Hannuksela, O. A.; Hanson, J.; Hardwick, T.; Harms, J.; Harry, G. M.; Harry, I. W.; Hart, M. J.; Haster, C. J.; Haughian, K.; Healy, J.; Heidmann, A.; Heintze, M. C.; Heitmann, H.; Hello, P.; Hemming, G.; Hendry, M.; Heng, I. S.; Hennig, J.; Henry, J.; Heptonstall, A. W.; Heurs, M.; Hild, S.; Hoak, D.; Hofman, D.; Holt, K.; Holz, D. E.; Hopkins, P.; Horst, C.; Hough, J.; Houston, E. A.; Howell, E. J.; Hu, Y. M.; Huerta, E. A.; Huet, D.; Hughey, B.; Husa, S.; Huttner, S. H.; Huynh-Dinh, T.; Indik, N.; Ingram, D. R.; Inta, R.; Intini, G.; Isa, H. N.; Isac, J. M.; Isi, M.; Iyer, B. R.; Izumi, K.; Jacqmin, T.; Jani, K.; Jaranowski, P.; Jawahar, S.; Jiménez-Forteza, F.; Johnson, W. W.; Jones, D. I.; Jones, R.; Jonker, R. J.G.; Ju, L.; Junker, J.; Kalaghatgi, C. V.; Kalogera, V.; Kandhasamy, S.; Kang, G.; Kanner, J. B.; Karki, S.; Karvinen, K. S.; Kasprzack, M.; Katolik, M.; Katsavounidis, E.; Katzman, W.; Kaufer, S.; Kawabe, K.; Kéfélian, F.; Keitel, D.; Kemball, A. J.; Kennedy, R.; Kent, C.; Key, J. S.; Khalili, F. Y.; Khan, I.; Khan, S.; Khan, Z.; Khazanov, E. A.; Kijbunchoo, N.; Kim, Chunglee; Kim, J. C.; Kim, W.; Kim, W. S.; Kim, Y. M.; Kimbrell, S. J.; King, E. J.; King, P. J.; Kirchhoff, R.; Kissel, J. S.; Kleybolte, L.; Klimenko, S.; Koch, P.; Koehlenbeck, S. M.; Koley, S.; Kondrashov, V.

doi:10.25916/sut.26245751.v1

Upper Limits on Gravitational Waves from Scorpius X-1 from a Model-based Cross-correlation Search in Advanced LIGO Data

journal contribution

posted on 2024-08-06, 11:18 authored by B. P. Abbott, R. Abbott, T. D. Abbott, F. Acernese, K. Ackley, C. Adams, T. Adams, P. Addesso, R. X. Adhikari, V. B. Adya, C. Affeldt, M. Afrough, B. Agarwal, M. Agathos, K. Agatsuma, N. Aggarwal, O. D. Aguiar, L. Aiello, A. Ain, P. Ajith, B. Allen, G. Allen, A. Allocca, P. A. Altin, A. Amato, A. Ananyeva, S. B. Anderson, W. G. Anderson, S. Antier, S. Appert, K. Arai, M. C. Araya, J. S. Areeda, N. Arnaud, K. G. Arun, S. Ascenzi, G. Ashton, M. Ast, S. M. Aston, P. Astone, P. Aufmuth, C. Aulbert, K. Aultoneal, A. Avila-Alvarez, S. Babak, P. Bacon, M. K.M. Bader, S. Bae, P. T. Baker, F. Baldaccini, G. Ballardin, S. W. Ballmer, S. Banagiri, J. C. Barayoga, S. E. Barclay, B. C. Barish, D. Barker, F. Barone, B. Barr, L. Barsotti, M. Barsuglia, D. Barta, J. Bartlett, I. Bartos, R. Bassiri, A. Basti, J. C. Batch, C. Baune, M. Bawaj, M. Bazzan, B. Bécsy, C. Beer, M. Bejger, I. Belahcene, A. S. Bell, B. K. Berger, G. Bergmann, C. P.L. Berry, D. Bersanetti, A. Bertolini, J. Betzwieser, S. Bhagwat, R. Bhandare, I. A. Bilenko, G. Billingsley, C. R. Billman, J. Birch, R. Birney, O. Birnholtz, S. Biscans, A. Bisht, M. Bitossi, C. Biwer, M. A. Bizouard, J. K. Blackburn, J. Blackman, C. D. Blair, D. G. Blair, R. M. Blair, S. Bloemen, O. Bock, N. Bode, M. Boer, G. Bogaert, A. Bohe, F. Bondu, R. Bonnand, B. A. Boom, R. Bork, V. Boschi, S. Bose, Y. Bouffanais, A. Bozzi, C. Bradaschia, P. R. Brady, V. B. Braginsky, M. Branchesi, J. E. Brau, T. Briant, A. Brillet, M. Brinkmann, V. Brisson, P. Brockill, J. E. Broida, A. F. Brooks, D. A. Brown, D. D. Brown, N. M. Brown, S. Brunett, C. C. Buchanan, A. Buikema, T. Bulik, H. J. Bulten, A. Buonanno, D. Buskulic, C. Buy, R. L. Byer, M. Cabero, L. Cadonati, G. Cagnoli, C. Cahillane, J. Calderón Bustillo, T. A. Callister, E. Calloni, J. B. Camp, M. Canepa, P. Canizares, K. C. Cannon, H. Cao, J. Cao, C. D. Capano, E. Capocasa, F. Carbognani, S. Caride, M. F. Carney, J. Casanueva Diaz, C. Casentini, S. Caudill, M. Cavaglià, F. Cavalier, R. Cavalieri, G. Cella, C. B. Cepeda, L. Cerboni Baiardi, G. Cerretani, E. Cesarini, S. J. Chamberlin, M. Chan, S. Chao, P. Charlton, E. Chassande-Mottin, D. Chatterjee, K. Chatziioannou, B. D. Cheeseboro, H. Y. Chen, Y. Chen, H. P. Cheng, A. Chincarini, A. Chiummo, T. Chmiel, H. S. Cho, M. Cho, J. H. Chow, N. Christensen, Q. Chu, A. J.K. Chua, S. Chua, A. K.W. Chung, S. Chung, G. Ciani, R. Ciolfi, C. E. Cirelli, A. Cirone, F. Clara, J. A. Clark, F. Cleva, C. Cocchieri, E. Coccia, P. F. Cohadon, A. Colla, C. G. Collette, L. R. Cominsky, M. Constancio, L. Conti, S. J. Cooper, P. Corban, T. R. Corbitt, K. R. Corley, N. Cornish, A. Corsi, S. Cortese, C. A. Costa, M. W. Coughlin, S. B. Coughlin, J. P. Coulon, S. T. Countryman, P. Couvares, P. B. Covas, E. E. Cowan, D. M. Coward, M. J. Cowart, D. C. Coyne, R. Coyne, J. D.E. Creighton, T. D. Creighton, J. Cripe, S. G. Crowder, T. J. Cullen, A. Cumming, L. Cunningham, E. Cuoco, T. Dal Canton, S. L. Danilishin, S. D'Antonio, K. Danzmann, A. Dasgupta, C. F. Da Silva Costa, V. Dattilo, I. Dave, M. Davier, D. Davis, E. J. Daw, B. Day, S. De, D. Debra, E. Deelman, J. Degallaix, M. De Laurentis, S. Deléglise, W. Del Pozzo, T. Denker, T. Dent, V. Dergachev, R. De Rosa, R. T. Derosa, R. Desalvo, J. Devenson, R. C. Devine, S. Dhurandhar, M. C. Díaz, L. Di Fiore, M. Di Giovanni, T. Di Girolamo, A. Di Lieto, S. Di Pace, I. Di Palma, F. Di Renzo, Z. Doctor, V. Dolique, F. Donovan, K. L. Dooley, S. Doravari, I. Dorrington, R. Douglas, M. Dovale Álvarez, T. P. Downes, M. Drago, R. W.P. Drever, J. C. Driggers, Z. Du, M. Ducrot, J. Duncan, S. E. Dwyer, T. B. Edo, M. C. Edwards, A. Effler, H. B. Eggenstein, P. Ehrens, J. Eichholz, S. S. Eikenberry, R. A. Eisenstein, R. C. Essick, Z. B. Etienne, T. Etzel, M. Evans, T. M. Evans, M. Factourovich, V. Fafone, H. Fair, S. Fairhurst, X. Fan, S. Farinon, B. Farr, W. M. Farr, E. J. Fauchon-Jones, M. Favata, M. Fays, H. Fehrmann, J. Feicht, M. M. Fejer, A. Fernandez-Galiana, I. Ferrante, E. C. Ferreira, F. Ferrini, F. Fidecaro, I. Fiori, D. Fiorucci, R. P. Fisher, R. Flaminio, M. Fletcher, H. Fong, P. W.F. Forsyth, S. S. Forsyth, J. D. Fournier, S. Frasca, F. Frasconi, Z. Frei, A. Freise, R. Frey, V. Frey, E. M. Fries, P. Fritschel, V. V. Frolov, P. Fulda, M. Fyffe, H. Gabbard, M. Gabel, B. U. Gadre, S. M. Gaebel, J. R. Gair, D. K. Galloway, L. Gammaitoni, M. R. Ganija, S. G. Gaonkar, F. Garufi, S. Gaudio, G. Gaur, V. Gayathri, N. Gehrels, G. Gemme, E. Genin, A. Gennai, D. George, J. George, L. Gergely, V. Germain, S. Ghonge, Abhirup Ghosh, Archisman Ghosh, S. Ghosh, J. A. Giaime, K. D. Giardina, A. Giazotto, K. Gill, L. Glover, E. Goetz, R. Goetz, S. Gomes, G. González, J. M.Gonzalez Castro, A. Gopakumar, M. L. Gorodetsky, S. E. Gossan, M. Gosselin, R. Gouaty, A. Grado, C. Graef, M. Granata, A. Grant, S. Gras, C. Gray, G. Greco, A. C. Green, P. Groot, H. Grote, S. Grunewald, P. Gruning, G. M. Guidi, X. Guo, A. Gupta, M. K. Gupta, K. E. Gushwa, E. K. Gustafson, R. Gustafson, B. R. Hall, E. D. Hall, G. Hammond, M. Haney, M. M. Hanke, J. Hanks, C. Hanna, O. A. Hannuksela, J. Hanson, T. Hardwick, J. Harms, G. M. Harry, I. W. Harry, M. J. Hart, C. J. Haster, K. Haughian, J. Healy, A. Heidmann, M. C. Heintze, H. Heitmann, P. Hello, G. Hemming, M. Hendry, I. S. Heng, J. Hennig, J. Henry, A. W. Heptonstall, M. Heurs, S. Hild, D. Hoak, D. Hofman, K. Holt, D. E. Holz, P. Hopkins, C. Horst, J. Hough, E. A. Houston, E. J. Howell, Y. M. Hu, E. A. Huerta, D. Huet, B. Hughey, S. Husa, S. H. Huttner, T. Huynh-Dinh, N. Indik, D. R. Ingram, R. Inta, G. Intini, H. N. Isa, J. M. Isac, M. Isi, B. R. Iyer, K. Izumi, T. Jacqmin, K. Jani, P. Jaranowski, S. Jawahar, F. Jiménez-Forteza, W. W. Johnson, D. I. Jones, R. Jones, R. J.G. Jonker, L. Ju, J. Junker, C. V. Kalaghatgi, V. Kalogera, S. Kandhasamy, G. Kang, J. B. Kanner, S. Karki, K. S. Karvinen, M. Kasprzack, M. Katolik, E. Katsavounidis, W. Katzman, S. Kaufer, K. Kawabe, F. Kéfélian, D. Keitel, A. J. Kemball, R. Kennedy, C. Kent, J. S. Key, F. Y. Khalili, I. Khan, S. Khan, Z. Khan, E. A. Khazanov, N. Kijbunchoo, Chunglee Kim, J. C. Kim, W. Kim, W. S. Kim, Y. M. Kim, S. J. Kimbrell, E. J. King, P. J. King, R. Kirchhoff, J. S. Kissel, L. Kleybolte, S. Klimenko, P. Koch, S. M. Koehlenbeck, S. Koley, V. Kondrashov

We present the results of a semicoherent search for continuous gravitational waves from the low-mass X-ray binary Scorpius X-1, using data from the first Advanced LIGO observing run. The search method uses details of the modelled, parametrized continuous signal to combine coherently data separated by less than a specified coherence time, which can be adjusted to trade off sensitivity against computational cost. A search was conducted over the frequency range from 25 Hz to 2000 Hz, spanning the current observationally-constrained range of the binary orbital parameters. No significant detection candidates were found, and frequency-dependent upper limits were set using a combination of sensitivity estimates and simulated signal injections. The most stringent upper limit was set at 175 Hz, with comparable limits set across the most sensitive frequency range from 100 Hz to 200 Hz. At this frequency, the 95 pct upper limit on signal amplitude h0 is 2.3e-25 marginalized over the unknown inclination angle of the neutron star's spin, and 8.03e-26 assuming the best orientation (which results in circularly polarized gravitational waves). These limits are a factor of 3-4 stronger than those set by other analyses of the same data, and a factor of about 7 stronger than the best upper limits set using initial LIGO data. In the vicinity of 100 Hz, the limits are a factor of between 1.2 and 3.5 above the predictions of the torque balance model, depending on inclination angle, if the most likely inclination angle of 44 degrees is assumed, they are within a factor of 1.7.

Funding

Australian Research Council

Abdus Salam International Centre for Theoretical Physics

Scottish Funding Council

Canadian Institute for Advanced Research

Directorate for Mathematical & Physical Sciences

Directorate for STEM Education

National Science Foundation

Ministry of Economy, Industry and Competitiveness

Royal Society

Council of Scientific and Industrial Research

Ministry of Education

Ministry of Science and ICT

Dutch Research Council

Ministry of Science and Technology of the People's Republic of China

Science and Technology Facilities Council

National Research Foundation of Korea

Natural Sciences and Engineering Research Council

Leverhulme Trust

The Kavli Foundation

Department of Science and Technology

National Science Center

Hungarian Scientific Research Fund

Russian Foundation for Basic Research

Office of the Director

National Institute for Nuclear Physics

Innovation, Science and Economic Development Canada

European Commission

History

Available versions

PDF (Published version)

Publisher DOI

https://doi.org/10.3847/1538-4357/aa86f0

ISSN

1538-4357

Journal title

Astrophysical Journal

Volume

847

Issue

1

Article number

article no. 47

Pagination

47-

Publisher

Institute of Physics Publishing, Inc.

Copyright statement

Copyright © 2017 The American Astronomical Society. Original content from this work may be used under the terms of the Creative Commons Attribution 3.0 licence. Any further distribution of this work must maintain attribution to the author(s) and the title of the work, journal citation and DOI.

Notes

Many more authors listed at Publisher’s URL

Language

eng

Upper Limits on Gravitational Waves from Scorpius X-1 from a Model-based Cross-correlation Search in Advanced LIGO Data

Funding

Australian Research Council

Abdus Salam International Centre for Theoretical Physics

Scottish Funding Council

Canadian Institute for Advanced Research

Directorate for Mathematical & Physical Sciences

Directorate for STEM Education

National Science Foundation

Ministry of Economy, Industry and Competitiveness

Royal Society

Council of Scientific and Industrial Research

Ministry of Education

Ministry of Science and ICT

Dutch Research Council

Ministry of Science and Technology of the People's Republic of China

Science and Technology Facilities Council

National Research Foundation of Korea

Natural Sciences and Engineering Research Council

Leverhulme Trust

The Kavli Foundation

Department of Science and Technology

National Science Center

Hungarian Scientific Research Fund

Russian Foundation for Basic Research

Office of the Director

National Institute for Nuclear Physics

Innovation, Science and Economic Development Canada

European Commission

History

Available versions

Publisher DOI

ISSN

Journal title

Volume

Issue

Article number

Pagination

Publisher

Copyright statement

Notes

Language

Usage metrics

Categories

Keywords

Licence

Exports