Abstract
We present a search for periodic gravitational waves from the neutron star in the supernova remnant Cassiopeia A. The search coherently analyzes data in a 12 day interval taken from the fifth science run of the Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory. It searches gravitational-wave frequencies from 100 to 300 Hz and covers a wide range of first and second frequency derivatives appropriate for the age of the remnant and for different spin-down mechanisms. No gravitational-wave signal was detected. Within the range of search frequencies, we set 95% confidence upper limits of (0.7-1.2) × 10 -24 on the intrinsic gravitational-wave strain, (0.4-4) × 10-4 on the equatorial ellipticity of the neutron star, and 0.005-0.14 on the amplitude of r-mode oscillations of the neutron star. These direct upper limits beat indirect limits derived from energy conservation and enter the range of theoretical predictions involving crystalline exotic matter or runaway rmodes. This paper is also the first gravitational-wave search to present upper limits on the r-mode amplitude.
| Original language | English (US) |
|---|---|
| Pages (from-to) | 1504-1513 |
| Number of pages | 10 |
| Journal | Astrophysical Journal |
| Volume | 722 |
| Issue number | 2 |
| DOIs | |
| State | Published - Oct 20 2010 |
Keywords
- Gravitational waves
- Stars: Neutron
- Supernovae: Individual (Cassiopeia A)
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- Astronomy and Astrophysics
- Space and Planetary Science
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In: Astrophysical Journal, Vol. 722, No. 2, 20.10.2010, p. 1504-1513.
Research output: Contribution to journal › Article › peer-review
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TY - JOUR
T1 - First search for gravitational waves from the youngest known neutron star
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AU - Zhang, Z.
AU - Zhao, C.
AU - Zotov, N.
AU - Zucker, M. E.
AU - Zweizig, J.
PY - 2010/10/20
Y1 - 2010/10/20
N2 - We present a search for periodic gravitational waves from the neutron star in the supernova remnant Cassiopeia A. The search coherently analyzes data in a 12 day interval taken from the fifth science run of the Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory. It searches gravitational-wave frequencies from 100 to 300 Hz and covers a wide range of first and second frequency derivatives appropriate for the age of the remnant and for different spin-down mechanisms. No gravitational-wave signal was detected. Within the range of search frequencies, we set 95% confidence upper limits of (0.7-1.2) × 10 -24 on the intrinsic gravitational-wave strain, (0.4-4) × 10-4 on the equatorial ellipticity of the neutron star, and 0.005-0.14 on the amplitude of r-mode oscillations of the neutron star. These direct upper limits beat indirect limits derived from energy conservation and enter the range of theoretical predictions involving crystalline exotic matter or runaway rmodes. This paper is also the first gravitational-wave search to present upper limits on the r-mode amplitude.
AB - We present a search for periodic gravitational waves from the neutron star in the supernova remnant Cassiopeia A. The search coherently analyzes data in a 12 day interval taken from the fifth science run of the Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory. It searches gravitational-wave frequencies from 100 to 300 Hz and covers a wide range of first and second frequency derivatives appropriate for the age of the remnant and for different spin-down mechanisms. No gravitational-wave signal was detected. Within the range of search frequencies, we set 95% confidence upper limits of (0.7-1.2) × 10 -24 on the intrinsic gravitational-wave strain, (0.4-4) × 10-4 on the equatorial ellipticity of the neutron star, and 0.005-0.14 on the amplitude of r-mode oscillations of the neutron star. These direct upper limits beat indirect limits derived from energy conservation and enter the range of theoretical predictions involving crystalline exotic matter or runaway rmodes. This paper is also the first gravitational-wave search to present upper limits on the r-mode amplitude.
KW - Gravitational waves
KW - Stars: Neutron
KW - Supernovae: Individual (Cassiopeia A)
UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=78149255347&partnerID=8YFLogxK
UR - http://www.scopus.com/inward/citedby.url?scp=78149255347&partnerID=8YFLogxK
U2 - 10.1088/0004-637X/722/2/1504
DO - 10.1088/0004-637X/722/2/1504
M3 - Article
AN - SCOPUS:78149255347
SN - 0004-637X
VL - 722
SP - 1504
EP - 1513
JO - Astrophysical Journal
JF - Astrophysical Journal
IS - 2
ER -