Directed search for gravitational waves from Scorpius X-1 with initial LIGO data

Aasi, J.; Abbott, B. P.; Abbott, R.; Abbott, T.; Abernathy, M. R.; Acernese, F.; Ackley, K.; Adams, C.; Adams, T.; Addesso, P.; Adhikari, R. X.; Adya, V.; Affeldt, C.; Agathos, M.; Agatsuma, K.; Aggarwal, N.; Aguiar, O. D.; Ain, A.; Ajith, P.; Alemic, A.; Allen, B.; Allocca, A.; Amariutei, D.; Anderson, S. B.; Anderson, W. G.; Arai, K.; Araya, M. C.; Arceneaux, C.; Areeda, J. S.; Arnaud, N.; Ashton, G.; Ast, S.; Aston, S. M.; Astone, P.; Aufmuth, P.; Aulbert, C.; Aylott, B. E.; Babak, S.; Baker, P. T.; Baldaccini, F.; Ballardin, G.; Ballmer, S. W.; Barayoga, J. C.; Barbet, M.; Barclay, S.; Barish, B. C.; Barker, D.; Barone, F.; Barr, B.; Barsotti, L.; Barsuglia, M.; Bartlett, J.; Barton, M. A.; Bartos, I.; Bassiri, R.; Basti, A.; Batch, J. C.; Bauer, Th. S.; Baune, C.; Bavigadda, V.; Behnke, B.; Bejger, M.; Belczynski, C.; Bell, A. S.; Bell, C.; Benacquista, M.; Bergman, J.; Bergmann, G.; Berry, C. P. L.; Bersanetti, D.; Bertolini, A.; Betzwieser, J.; Bhagwat, S.; Bhandare, R.; Bilenko, I. A.; Billingsley, G.; Birch, J.; Biscans, S.; Bitossi, M.; Biwer, C.; Bizouard, M. A.; Blackburn, J. K.; Blackburn, L.; Blair, C. D.; Blair, D.; Bloemen, S.; Bock, O.; Bodiya, T. P.; Boer, M.; Bogaert, G.; Bojtos, P.; Bond, C.; Bondu, F.; Bonelli, L.; Bonnand, R.; Bork, R.; Born, M.; Boschi, V.; Bose, Sukanta; Bradaschia, C.; Brady, P. R.; Braginsky, V. B.; Branchesi, M.; Brau, J. E.; Briant, T.; Bridges, D. O.; Brillet, A.; Brinkmann, M.; Brisson, V.; Brooks, A. F.; Brown, D. A.; Brown, D. D.; Brown, N. M.; Buchman, S.; Buikema, A.; Bulik, T.; Bulten, H. J.; Buonanno, A.; Buskulic, D.; Buy, C.; Cadonati, L.; Cagnoli, G.; Calderón Bustillo, J.; Calloni, E.; Camp, J. B.; Cannon, K. C.; Cao, J.; Capano, C. D.; Capocasa, E.; Carbognani, F.; Caride, S.; Diaz, J. Casanueva; Caudill, S.; Cavaglià, M.; Cavalier, F.; Cavalieri, R.; Cella, G.; Cepeda, C.; Cesarini, E.; Chakraborty, R.; Chalermsongsak, T.; Chamberlin, S. J.; Chao, S.; Charlton, P.; Chassande-Mottin, E.; Chen, Y.; Chincarini, A.; Chiummo, A.; Cho, H. S.; Cho, M.; Chow, J. H.; Christensen, N.; Chu, Q.; Chua, S.; Chung, S.; Ciani, G.; Clara, F.; Clark, J. A.; Cleva, F.; Coccia, E.; Cohadon, P.-F.; Colla, A.; Collette, C.; Colombini, M.; Cominsky, L.; Constancio, M.; Conte, A.; Cook, D.; Corbitt, T. R.; Cornish, N.; Corsi, A.; Costa, C. A.; Coughlin, M. W.; Coulon, J.-P.; Countryman, S.; Couvares, P.; Coward, D. M.; Cowart, M. J.; Coyne, D. C.; Coyne, R.; Craig, K.; Creighton, J. D. E.; Creighton, T. D.; Cripe, J.; Crowder, S. G.; Cumming, A.; Cunningham, L.; Cuoco, E.; Cutler, C.; Dahl, K.; Canton, T. Dal; Damjanic, M.; Danilishin, S. L.; D’Antonio, S.; Danzmann, K.; Dartez, L.; Dattilo, V.; Dave, I.; Daveloza, H.; Davier, M.; Davies, G. S.; Daw, E. J.; Day, R.; DeBra, D.; Debreczeni, G.; Degallaix, J.; De Laurentis, M.; Deléglise, S.; Del Pozzo, W.; Denker, T.; Dent, T.; Dereli, H.; Dergachev, V.; De Rosa, R.; DeRosa, R. T.; DeSalvo, R.; Dhurandhar, S.; Díaz, M.; Di Fiore, L.; Di Lieto, A.; Di Palma, I.; Di Virgilio, A.; Dojcinoski, G.; Dolique, V.; Dominguez, E.; Donovan, F.; Dooley, K. L.; Doravari, S.; Douglas, R.; Downes, T. P.; Drago, M.; Driggers, J. C.; Du, Z.; Ducrot, M.; Dwyer, S.; Eberle, T.; Edo, T.; Edwards, M.; Edwards, M.; Effler, A.; Eggenstein, H.-B.; Ehrens, P.; Eichholz, J.; Eikenberry, S. S.; Essick, R.; Etzel, T.; Evans, M.; Evans, T.; Factourovich, M.; Fafone, V.; Fairhurst, S.; Fan, X.; Fang, Q.; Farinon, S.; Farr, B.; Farr, W. M.; Favata, M.; Fays, M.; Fehrmann, H.; Fejer, M. M.; Feldbaum, D.; Ferrante, I.; Ferreira, E. C.; Ferrini, F.; Fidecaro, F.; Fiori, I.; Fisher, R. P.; Flaminio, R.; Fournier, J.-D.; Franco, S.; Frasca, S.; Frasconi, F.; Frei, Z.; Freise, A.; Frey, R.; Fricke, T. T.; Fritschel, P.; Frolov, V. V.; Fuentes-Tapia, S.; Fulda, P.; Fyffe, M.; Gair, J. R.; Gammaitoni, L.; Gaonkar, S.; Garufi, F.; Gatto, A.; Gehrels, N.; Gemme, G.; Gendre, B.; Genin, E.; Gennai, A.; Gergely, L. Á.; Germain, V.; Ghosh, S.; Giaime, J. A.; Giardina, K. D.; Giazotto, A.; Gleason, J.; Goetz, E.; Goetz, R.; Gondan, L.; González, G.; Gordon, N.; Gorodetsky, M. L.; Gossan, S.; Goßler, S.; Gouaty, R.; Gräf, C.; Graff, P. B.; Granata, M.; Grant, A.; Gras, S.; Gray, C.; Greenhalgh, R. J. S.; Gretarsson, A. M.; Groot, P.; Grote, H.; Grunewald, S.; Guidi, G. M.; Guido, C. J.; Guo, X.; Gushwa, K.; Gustafson, E. K.; Gustafson, R.; Hacker, J.; Hall, E. D.; Hammond, G.; Hanke, M.; Hanks, J.; Hanna, C.; Hannam, M. D.; Hanson, J.; Hardwick, T.; Harms, J.; Harry, G. M.; Harry, I. W.; Hart, M.; Hartman, M. T.; Haster, C.-J.; Haughian, K.; Heidmann, A.; Heintze, M.; Heinzel, G.; Heitmann, H.; Hello, P.; Hemming, G.; Hendry, M.; Heng, I. S.; Heptonstall, A. W.; Heurs, M.; Hewitson, M.; Hild, S.; Hoak, D.; Hodge, K. A.; Hofman, D.; Hollitt, S. E.; Holt, K.; Hopkins, P.; Hosken, D. J.; Hough, J.; Houston, E.; Howell, E. J.; Hu, Y. M.; Huerta, E.; Hughey, B.; Husa, S.; Huttner, S. H.; Huynh, M.; Huynh-Dinh, T.; Idrisy, A.; Indik, N.; Ingram, D. R.; Inta, R.; Islas, G.; Isler, J. C.; Isogai, T.; Iyer, B. R.; Izumi, K.; Jacobson, M.; Jang, H.; Jaranowski, P.; Jawahar, S.; Ji, Y.; Jiménez-Forteza, F.; Johnson, W. W.; Jones, D. I.; Jones, R.; Jonker, R. J. G.; Ju, L.; Haris, K.; Kalogera, V.; Kandhasamy, S.; Kang, G.; Kanner, J. B.; Kasprzack, M.; Katsavounidis, E.; Katzman, W.; Kaufer, H.; Kaufer, S.; Kaur, T.; Kawabe, K.; Kawazoe, F.; Kéfélian, F.; Keiser, G. M.; Keitel, D.; Kelley, D. B.; Kells, W.; Keppel, D. G.; Key, J. S.; Khalaidovski, A.; Khalili, F. Y.; Khazanov, E. A.; Kim, C.; Kim, K.; Kim, N. G.; Kim, N.; Kim, Y.-M.; King, E. J.; King, P. J.; Kinzel, D. L.; Kissel, J. S.; Klimenko, S.; Kline, J.; Koehlenbeck, S.; Kokeyama, K.; Kondrashov, V.; Korobko, M.; Korth, W. Z.; Kowalska, I.; Kozak, D. B.; Kringel, V.; Krishnan, B.; Królak, A.; Krueger, C.; Kuehn, G.; Kumar, A.; Kumar, P.; Kuo, L.; Kutynia, A.; Landry, M.; Lantz, B.; Larson, S.; Lasky, P. D.; Lazzarini, A.; Lazzaro, C.; Lazzaro, C.; Le, J.; Leaci, P.; Leavey, S.; Lebigot, E.; Lebigot, E. O.; Lee, C. H.; Lee, H. K.; Lee, H. M.; Leonardi, M.; Leong, J. R.; Leroy, N.; Letendre, N.; Levin, Y.; Levine, B.; Lewis, J.; Li, T. G. F.; Libbrecht, K.; Libson, A.; Lin, A. C.; Littenberg, T. B.; Lockerbie, N. A.; Lockett, V.; Logue, J.; Lombardi, A. L.; Lorenzini, M.; Loriette, V.; Lormand, M.; Losurdo, G.; Lough, J.; Lubinski, M. J.; Lück, H.; Lundgren, A. P.; Lynch, R.; Ma, Y.; Macarthur, J.; MacDonald, T.; Machenschalk, B.; MacInnis, M.; Macleod, D. M.; Magaña-Sandoval, F.; Magee, R.; Mageswaran, M.; Maglione, C.; Mailand, K.; Majorana, E.; Maksimovic, I.; Malvezzi, V.; Man, N.; Mandel, I.; Mandic, V.; Mangano, V.; Mangano, V.; Mansell, G. L.; Mantovani, M.; Marchesoni, F.; Marion, F.; Márka, S.; Márka, Z.; Markosyan, A.; Maros, E.; Martelli, F.; Martellini, L.; Martin, I. W.; Martin, R. M.; Martynov, D.; Marx, J. N.; Mason, K.; Masserot, A.; Massinger, T. J.; Matichard, F.; Matone, L.; Mavalvala, N.; Mazumder, N.; Mazzolo, G.; McCarthy, R.; McClelland, D. E.; McCormick, S.; McGuire, S. C.; McIntyre, G.; McIver, J.; McLin, K.; McWilliams, S.; Meacher, D.; Meadors, G. D.; Meidam, J.; Meinders, M.; Melatos, A.; Mendell, G.; Mercer, R. A.; Meshkov, S.; Messenger, C.; Meyers, P. M.; Mezzani, F.; Miao, H.; Michel, C.; Middleton, H.; Mikhailov, E. E.; Milano, L.; Miller, A.; Miller, J.; Millhouse, M.; Minenkov, Y.; Ming, J.; Mirshekari, S.; Mishra, C.; Mitra, S.; Mitrofanov, V. P.; Mitselmakher, G.; Mittleman, R.; Moe, B.; Moggi, A.; Mohan, M.; Mohanty, S. D.; Mohapatra, S. R. P.; Moore, B.; Moraru, D.; Moreno, G.; Morriss, S. R.; Mossavi, K.; Mours, B.; Mow-Lowry, C. M.; Mueller, C. L.; Mueller, G.; Mukherjee, S.; Mullavey, A.; Munch, J.; Murphy, D.; Murray, P. G.; Mytidis, A.; Nagy, M. F.; Nardecchia, I.; Nash, T.; Naticchioni, L.; Nayak, R. K.; Necula, V.; Nedkova, K.; Nelemans, G.; Neri, I.; Neri, M.; Newton, G.; Nguyen, T.; Nielsen, A. B.; Nissanke, S.; Nitz, A. H.; Nocera, F.; Nolting, D.; Normandin, M. E. N.; Nuttall, L. K.; Ochsner, E.; O’Dell, J.; Oelker, E.; Ogin, G. H.; Oh, J. J.; Oh, S. H.; Ohme, F.; Oppermann, P.; Oram, R.; O’Reilly, B.; Ortega, W.; O’Shaughnessy, R.; Osthelder, C.; Ott, C. D.; Ottaway, D. J.; Ottens, R. S.; Overmier, H.; Owen, B. J.; Padilla, C.; Pai, A.; Pai, S.; Palashov, O.; Palomba, C.; Pal-Singh, A.; Pan, H.; Pankow, C.; Pannarale, F.; Pant, B. C.; Paoletti, F.; Papa, M. A.; Paris, H.; Pasqualetti, A.; Passaquieti, R.; Passuello, D.; Patrick, Z.; Pedraza, M.; Pekowsky, L.; Pele, A.; Penn, S.; Perreca, A.; Phelps, M.; Pichot, M.; Piergiovanni, F.; Pierro, V.; Pillant, G.; Pinard, L.; Pinto, I. M.; Pitkin, M.; Poeld, J.; Poggiani, R.; Post, A.; Poteomkin, A.; Powell, J.; Prasad, J.; Predoi, V.; Premachandra, S.; Prestegard, T.; Price, L. R.; Prijatelj, M.; Principe, M.; Privitera, S.; Prix, R.; Prodi, G. A.; Prokhorov, L.; Puncken, O.; Punturo, M.; Puppo, P.; Pürrer, M.; Qin, J.; Quetschke, V.; Quintero, E.; Quiroga, G.; Quitzow-James, R.; Raab, F. J.; Rabeling, D. S.; Rácz, I.; Radkins, H.; Raffai, P.; Raja, S.; Rajalakshmi, G.; Rakhmanov, M.; Ramirez, K.; Rapagnani, P.; Raymond, V.; Razzano, M.; Re, V.; Reed, C. M.; Regimbau, T.; Rei, L.; Reid, S.; Reitze, D. H.; Reula, O.; Ricci, F.; Riles, K.; Robertson, N. A.; Robie, R.; Robinet, F.; Rocchi, A.; Rolland, L.; Rollins, J. G.; Roma, V.; Romano, R.; Romanov, G.; Romie, J. H.; Rosińska, D.; Rowan, S.; Rüdiger, A.; Ruggi, P.; Ryan, K.; Sachdev, S.; Sadecki, T.; Sadeghian, L.; Saleem, M.; Salemi, F.; Sammut, L.; Sandberg, V.; Sanders, J. R.; Sannibale, V.; Santiago-Prieto, I.; Sassolas, B.; Sathyaprakash, B. S.; Saulson, P. R.; Savage, R.; Sawadsky, A.; Scheuer, J.; Schilling, R.; Schmidt, P.; Schnabel, R.; Schofield, R. M. S.; Schreiber, E.; Schuette, D.; Schutz, B. F.; Scott, J.; Scott, S. M.; Sellers, D.; Sengupta, A. S.; Sentenac, D.; Sequino, V.; Sergeev, A.; Serna, G.; Sevigny, A.; Shaddock, D. A.; Shah, S.; Shahriar, M. S.; Shaltev, M.; Shao, Z.; Shapiro, B.; Shawhan, P.; Shoemaker, D. H.; Sidery, T. L.; Siellez, K.; Siemens, X.; Sigg, D.; Silva, A. D.; Simakov, D.; Singer, A.; Singer, L.; Singh, R.; Sintes, A. M.; Slagmolen, B. J. J.; Smith, J. R.; Smith, M. R.; Smith, R. J. E.; Smith-Lefebvre, N. D.; Son, E. J.; Sorazu, B.; Souradeep, T.; Staley, A.; Stebbins, J.; Steinke, M.; Steinlechner, J.; Steinlechner, S.; Steinmeyer, D.; Stephens, B. C.; Steplewski, S.; Stevenson, S.; Stone, R.; Strain, K. A.; Straniero, N.; Strigin, S.; Sturani, R.; Stuver, A. L.; Summerscales, T. Z.; Sutton, P. J.; Swinkels, B.; Szczepanczyk, M.; Szeifert, G.; Tacca, M.; Talukder, D.; Tanner, D. B.; Tápai, M.; Tarabrin, S. P.; Taracchini, A.; Taylor, R.; Tellez, G.; Theeg, T.; Thirugnanasambandam, M. P.; Thomas, M.; Thomas, P.; Thorne, K. A.; Thorne, K. S.; Thrane, E.; Tiwari, V.; Tomlinson, C.; Tonelli, M.; Torres, C. V.; Torrie, C. I.; Travasso, F.; Traylor, G.; Tse, M.; Tshilumba, D.; Turconi, M.; Ugolini, D.; Unnikrishnan, C. S.; Urban, A. L.; Usman, S. A.; Vahlbruch, H.; Vajente, G.; Vajente, G.; Valdes, G.; Vallisneri, M.; van Bakel, N.; van Beuzekom, M.; van den Brand, J. F. J.; van den Broeck, C.; van der Sluys, M. V.; van Heijningen, J.; van Veggel, A. A.; Vass, S.; Vasúth, M.; Vaulin, R.; Vecchio, A.; Vedovato, G.; Veitch, J.; Veitch, J.; Veitch, P. J.; Venkateswara, K.; Verkindt, D.; Vetrano, F.; Viceré, A.; Vincent-Finley, R.; Vinet, J.-Y.; Vitale, S.; Vo, T.; Vocca, H.; Vorvick, C.; Vousden, W. D.; Vyatchanin, S. P.; Wade, A. R.; Wade, L.; Wade, M.; Walker, M.; Wallace, L.; Walsh, S.; Wang, H.; Wang, M.; Wang, X.; Ward, R. L.; Warner, J.; Was, M.; Was, M.; Weaver, B.; Wei, L.-W.; Weinert, M.; Weinstein, A. J.; Weiss, R.; Welborn, T.; Wen, L.; Wessels, P.; Westphal, T.; Wette, K.; Whelan, J. T.; White, D. J.; Whiting, B. F.; Wilkinson, C.; Williams, L.; Williams, R.; Williamson, A. R.; Willis, J. L.; Willke, B.; Wimmer, M.; Winkler, W.; Wipf, C. C.; Wittel, H.; Woan, G.; Worden, J.; Xie, S.; Yablon, J.; Yakushin, I.; Yam, W.; Yamamoto, H.; Yancey, C. C.; Yang, Q.; Yvert, M.; Zadrożny, A.; Zanolin, M.; Zendri, J.-P.; Zhang, Fan; Zhang, L.; Zhang, M.; Zhang, Y.; Zhao, C.; Zhou, M.; Zhu, X. J.; Zucker, M. E.; Zuraw, S.; Zweizig, J.

Author(s)

Aasi, J.; Abbott, B. P.; Abbott, R.; Abbott, T.; Abernathy, M. R.; ... Show more

DownloadPhysRevD.91.062008.pdf (2.515Mb)

PUBLISHER_POLICY

Terms of use

Article is made available in accordance with the publisher's policy and may be subject to US copyright law. Please refer to the publisher's site for terms of use.

Metadata

Show full item record

Abstract

We present results of a search for continuously emitted gravitational radiation, directed at the brightest low-mass x-ray binary, Scorpius X-1. Our semicoherent analysis covers 10 days of LIGO S5 data ranging from 50–550 Hz, and performs an incoherent sum of coherent F-statistic power distributed amongst frequency-modulated orbital sidebands. All candidates not removed at the veto stage were found to be consistent with noise at a 1% false alarm rate. We present Bayesian 95% confidence upper limits on gravitational-wave strain amplitude using two different prior distributions: a standard one, with no a priori assumptions about the orientation of Scorpius X-1; and an angle-restricted one, using a prior derived from electromagnetic observations. Median strain upper limits of 1.3×10[superscript -24] and 8×10[superscript -25] are reported at 150 Hz for the standard and angle-restricted searches respectively. This proof-of-principle analysis was limited to a short observation time by unknown effects of accretion on the intrinsic spin frequency of the neutron star, but improves upon previous upper limits by factors of ~1.4 for the standard, and 2.3 for the angle-restricted search at the sensitive region of the detector.

Date issued

2015-03

URI

http://hdl.handle.net/1721.1/96422

Department

Massachusetts Institute of Technology. Department of Physics; MIT Kavli Institute for Astrophysics and Space Research

Journal

Physical Review D

Publisher

American Physical Society

Citation

Version: Final published version

ISSN

1550-7998

1550-2368

Collections

MIT Open Access Articles

DSpace@MIT