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

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

Research output: Contribution to journalArticle

32 Citations (Scopus)

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 1.3×10-24 and 8×10-25 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.

Original languageEnglish
Article number062008
JournalPhysical Review D - Particles, Fields, Gravitation and Cosmology
Volume91
Issue number6
DOIs
Publication statusPublished - Mar 26 2015

    Fingerprint

ASJC Scopus subject areas

  • Nuclear and High Energy Physics
  • Physics and Astronomy (miscellaneous)

Cite this

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., ... Zweizig, J. (2015). Directed search for gravitational waves from Scorpius X-1 with initial LIGO data. Physical Review D - Particles, Fields, Gravitation and Cosmology, 91(6), [062008]. https://doi.org/10.1103/PhysRevD.91.062008