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, T. H. 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.; Calderon 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.; Cavaglia, 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.; Dal Canton, T.; 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.; Deleglise, S.; Del Pozzo, W.; Denker, T.; Dent, T.; Dereli, H.; Dergachev, V.; De Rosa, R.; Derosa, R. T.; Desalvo, R.; Dhurandhar, S.; Diaz, 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, Sergio; 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. A.; Germain, V.; Ghosh, S.; Giaime, J. A.; Giardina, K. D.; Giazotto, A.; Gleason, J.; Goetz, E.; Goetz, R.; Gondan, L.; Gonzalez, G.; Gordon, N.; Gorodetsky, M. L.; Gossan, S.; Gossler, S.; Gouaty, R.; Graef, 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.; Y. M., Hu; 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.; Jimenez 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.; Kefelian, 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.; Krolak, 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, Paola; 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.; T. G. F., Li; 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.; Lueck, H.; Lundgren, A. P.; Lynch, R.; Ma, Y.; Macarthur, J.; Macdonald, T.; Machenschalk, B.; Macinnis, M.; Macleod, D. M.; Magana 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.; Marka, S.; Marka, 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, Federica; 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, Luca; 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.; J. J., Oh; S. H., Oh; 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.; Puerrer, M.; Qin, J.; Quetschke, V.; Quintero, E.; Quiroga, G.; Quitzow James, R.; Raab, F. J.; Rabeling, D. S.; Racz, I.; Radkins, H.; Raffai, P.; Raja, S.; Rajalakshmi, G.; Rakhmanov, M.; Ramirez, K.; Rapagnani, Piero; Raymond, V.; Razzano, M.; Re, V.; Reed, C. M.; Regimbau, T.; Rei, L.; Reid, S.; Reitze, D. H.; Reula, O.; Ricci, Fulvio; 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.; Rosinska, D.; Rowan, S.; Ruediger, 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.; Tapai, 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.; Vasth, M.; Vaulin, R.; Vecchio, A.; Vedovato, G.; Veitch, J.; Veitch, J.; Veitch, P. J.; Venkateswara, K.; Verkindt, D.; Vetrano, F.; Vicere, A.; Vincent Finley, R.; Vinet, J. Y.; Vitale, S.; Vo, T.; Vocca, H.; Vorvick, C.; Vousden, W. D.; Vyatchanin, 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.; Zadrozny, 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.

doi:10.1103/PhysRevD.91.062008

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.

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., et al.. - In: PHYSICAL REVIEW D, PARTICLES, FIELDS, GRAVITATION, AND COSMOLOGY. - ISSN 1550-7998. - 91:6(2015). [10.1103/PhysRevD.91.062008]