First narrow-band search for continuous gravitational waves from known pulsars in advanced detector data

Spinning neutron stars asymmetric with respect to their rotation axis are potential sources of continuous gravitational waves for ground-based interferometric detectors. In the case of known pulsars a fully coherent search, based on matched filtering, which uses the position and rotational parameter...

Full description

Bibliographic Details
Main Authors: 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., Aguiar, O. D., Aiello, L., Ain, A., Allen, B., Allen, G., Allocca, A., Altin, P. A., Amato, A., Ananyeva, A., Anderson, S. B., Anderson, W. G., Angelova, S. V., 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., Atallah, D. V., Aufmuth, P., Aulbert, C., AultONeal, K., Austin, C., 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., Barkett, K., Barone, F., Barr, B., Barsuglia, M., Barta, D., Bartlett, J., Bartos, I., Bassiri, R., Basti, A., Batch, J. C., Bawaj, M., Bayley, J. C., Bazzan, M., Bécsy, B., Beer, C., Bejger, M., Belahcene, 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Other Authors: Massachusetts Institute of Technology. Department of Physics
Format: Article
Language:English
Published: American Physical Society 2018
Online Access:http://hdl.handle.net/1721.1/114430
https://orcid.org/0000-0002-0026-3877
https://orcid.org/0000-0002-9635-7527
https://orcid.org/0000-0001-9409-5757
https://orcid.org/0000-0002-3503-2032
https://orcid.org/0000-0001-8196-9267
https://orcid.org/0000-0001-8459-4499
https://orcid.org/0000-0003-1983-3187
https://orcid.org/0000-0001-9018-666X
https://orcid.org/0000-0001-6550-3045
https://orcid.org/0000-0002-1347-0680
https://orcid.org/0000-0002-5163-683X
https://orcid.org/0000-0003-0219-9706
https://orcid.org/0000-0002-4147-2560
https://orcid.org/0000-0003-1510-4921
https://orcid.org/0000-0003-2700-0767
https://orcid.org/0000-0002-6011-6190
https://orcid.org/0000-0002-2544-1596
Description
Summary:Spinning neutron stars asymmetric with respect to their rotation axis are potential sources of continuous gravitational waves for ground-based interferometric detectors. In the case of known pulsars a fully coherent search, based on matched filtering, which uses the position and rotational parameters obtained from electromagnetic observations, can be carried out. Matched filtering maximizes the signal-to-noise (SNR) ratio, but a large sensitivity loss is expected in case of even a very small mismatch between the assumed and the true signal parameters. For this reason, narrow-band analysis methods have been developed, allowing a fully coherent search for gravitational waves from known pulsars over a fraction of a hertz and several spin-down values. In this paper we describe a narrow-band search of 11 pulsars using data from Advanced LIGO’s first observing run. Although we have found several initial outliers, further studies show no significant evidence for the presence of a gravitational wave signal. Finally, we have placed upper limits on the signal strain amplitude lower than the spin-down limit for 5 of the 11 targets over the bands searched; in the case of J1813-1749 the spin-down limit has been beaten for the first time. For an additional 3 targets, the median upper limit across the search bands is below the spin-down limit. This is the most sensitive narrow-band search for continuous gravitational waves carried out so far.