First search for gravitational waves from the youngest known neutron star

J. Abadie, B. P. Abbott, R. Abbott, M. Abernathy, C. Adams, R. Adhikari, P. Ajith, B. Allen, G. Allen, E. Amador Ceron, R. S. Amin, S. B. Anderson, W. G. Anderson, M. A. Arain, M. Araya, M. Aronsson, Y. Aso, S. Aston, D. E. Atkinson, P. AufmuthC. Aulbert, S. Babak, P. Baker, S. Ballmer, D. Barker, S. Barnum, B. Barr, P. Barriga, L. Barsotti, M. A. Barton, I. Bartos, R. Bassiri, M. Bastarrika, J. Bauchrowitz, B. Behnke, M. Benacquista, A. Bertolini, J. Betzwieser, N. Beveridge, P. T. Beyersdorf, I. A. Bilenko, G. Billingsley, J. Birch, R. Biswas, E. Black, J. K. Blackburn, L. Blackburn, D. Blair, B. Bland, O. Bock, T. P. Bodiya, R. Bondarescu, R. Bork, M. Born, S. Bose, M. Boyle, P. R. Brady, V. B. Braginsky, J. E. Brau, J. Breyer, D. O. Bridges, M. Brinkmann, M. Britzger, A. F. Brooks, D. A. Brown, A. Buonanno, J. Burguet-Castell, O. Burmeister, R. L. Byer, L. Cadonati, J. B. Camp, P. Campsie, J. Cannizzo, K. C. Cannon, J. Cao, C. Capano, S. Caride, S. Caudill, M. Cavaglià, C. Cepeda, T. Chalermsongsak, E. Chalkley, P. Charlton, S. Chelkowski, Y. Chen, N. Christensen, S. S.Y. Chua, C. T.Y. Chung, D. Clark, J. Clark, J. H. Clayton, R. Conte, D. Cook, T. R. Corbitt, N. Cornish, C. A. Costa, D. Coward, D. C. Coyne, J. D.E. Creighton, T. D. Creighton, A. M. Cruise, R. M. Culter, A. Cumming, L. Cunningham, K. Dahl, S. L. Danilishin, R. Dannenberg, K. Danzmann, K. Das, B. Daudert, G. Davies, A. Davis, E. J. Daw, T. Dayanga, D. Debra, J. Degallaix, V. Dergachev, R. Derosa, R. Desalvo, P. Devanka, S. Dhurandhar, I. Di Palma, M. Díaz, F. Donovan, K. L. Dooley, E. E. Doomes, S. Dorsher, E. S.D. Douglas, R. W.P. Drever, J. C. Driggers, J. Dueck, J. C. Dumas, T. Eberle, M. Edgar, M. Edwards, A. Effler, P. Ehrens, R. Engel, T. Etzel, M. Evans, T. Evans, S. Fairhurst, Y. Fan, B. F. Farr, D. Fazi, H. Fehrmann, D. Feldbaum, L. S. Finn, M. Flanigan, K. Flasch, S. Foley, C. Forrest, E. Forsi, N. Fotopoulos, M. Frede, M. Frei, Z. Frei, A. Freise, R. Frey, T. T. Fricke, D. Friedrich, P. Fritschel, V. V. Frolov, P. Fulda, M. Fyffe, J. A. Garofoli, I. Gholami, S. Ghosh, J. A. Giaime, S. Giampanis, K. D. Giardina, C. Gill, E. Goetz, L. M. Goggin, G. González, M. L. Gorodetsky, S. Gossler, C. Graef, A. Grant, S. Gras, C. Gray, R. J.S. Greenhalgh, A. M. Gretarsson, R. Grosso, H. Grote, S. Grunewald, E. K. Gustafson, R. Gustafson, B. Hage, P. Hall, J. M. Hallam, D. Hammer, G. Hammond, J. Hanks, C. Hanna, J. Hanson, J. Harms, G. M. Harry, I. W. Harry, E. D. Harstad, K. Haughian, K. Hayama, J. Heefner, I. S. Heng, A. Heptonstall, M. Hewitson, S. Hild, E. Hirose, D. Hoak, K. A. Hodge, K. Holt, D. J. Hosken, J. Hough, E. Howell, D. Hoyland, B. Hughey, S. Husa, S. H. Huttner, T. Huynh-Dinh, D. R. Ingram, R. Inta, T. Isogai, A. Ivanov, W. W. Johnson, D. I. Jones, G. Jones, R. Jones, L. Ju, P. Kalmus, V. Kalogera, S. Kandhasamy, J. Kanner, E. Katsavounidis, K. Kawabe, S. Kawamura, F. Kawazoe, W. Kells, D. G. Keppel, A. Khalaidovski, F. Y. Khalili, E. A. Khazanov, H. Kim, P. J. King, D. L. Kinzel, J. S. Kissel, S. Klimenko, V. Kondrashov, R. Kopparapu, S. Koranda, D. Kozak, T. Krause, V. Kringel, S. Krishnamurthy, B. Krishnan, G. Kuehn, J. Kullman, R. Kumar, P. Kwee, M. Landry, M. Lang, B. Lantz, N. Lastzka, A. Lazzarini, P. Leaci, J. Leong, I. Leonor, J. Li, H. Lin, P. E. Lindquist, N. A. Lockerbie, D. Lodhia, M. Lormand, P. Lu, J. Luan, M. Lubinski, A. Lucianetti, H. Lück, A. Lundgren, B. Machenschalk, M. Macinnis, M. Mageswaran, K. Mailand, C. Mak, I. Mandel, V. Mandic, S. Márka, Z. Márka, E. Maros, I. W. Martin, R. M. Martin, J. N. Marx, K. Mason, F. Matichard, L. Matone, R. A. Matzner, N. Mavalvala, R. McCarthy, D. E. McClelland, S. C. McGuire, G. McIntyre, G. McIvor, D. J.A. McKechan, G. Meadors, M. Mehmet, T. Meier, A. Melatos, A. C. Melissinos, G. Mendell, D. F. Menéndez, R. A. Mercer, L. Merill, S. Meshkov, C. Messenger, M. S. Meyer, H. Miao, J. Miller, Y. Mino, S. Mitra, V. P. Mitrofanov, G. Mitselmakher, R. Mittleman, B. Moe, S. D. Mohanty, S. R.P. Mohapatra, D. Moraru, G. Moreno, T. Morioka, K. Mors, K. Mossavi, C. Mowlowry, G. Mueller, S. Mukherjee, A. Mullavey, H. Müller-Ebhardt, J. Munch, P. G. Murray, T. Nash, R. Nawrodt, J. Nelson, G. Newton, A. Nishizawa, D. Nolting, E. Ochsner, J. O'Dell, G. H. Ogin, R. G. Oldenburg, B. O'Reilly, R. O'Shaughnessy, C. Osthelder, D. J. Ottaway, R. S. Ottens, H. Overmier, B. J. Owen, A. Page, Y. Pan, C. Pankow, M. A. Papa, M. Pareja, P. Patel, M. Pedraza, L. Pekowsky, S. Penn, C. Peralta, A. Perreca, M. Pickenpack, I. M. Pinto, M. Pitkin, H. J. Pletsch, M. V. Plissi, F. Postiglione, V. Predoi, L. R. Price, M. Prijatelj, M. Principe, R. Prix, L. Prokhorov, O. Puncken, V. Quetschke, F. J. Raab, T. Radke, H. Radkins, P. Raffai, M. Rakhmanov, B. Rankins, V. Raymond, C. M. Reed, T. Reed, S. Reid, D. H. Reitze, R. Riesen, K. Riles, P. Roberts, N. A. Robertson, C. Robinson, E. L. Robinson, S. Roddy, C. Röver, J. Rollins, J. D. Romano, J. H. Romie, S. Rowan, A. Rüdiger, K. Ryan, S. Sakata, M. Sakosky, F. Salemi, L. Sammut, L. Sancho De La Jordana, V. Sandberg, V. Sannibale, L. Santamaría, G. Santostasi, S. Saraf, B. S. Sathyaprakash, S. Sato, M. Satterthwaite, P. R. Saulson, R. Savage, R. Schilling, R. Schnabel, R. Schofield, B. Schulz, B. F. Schutz, P. Schwinberg, J. Scott, S. M. Scott, A. C. Searle, F. Seifert, D. Sellers, A. S. Sengupta, A. Sergeev, D. Shaddock, B. Shapiro, P. Shawhan, D. H. Shoemaker, A. Sibley, X. Siemens, D. Sigg, A. Singer, A. M. Sintes, G. Skelton, B. J.J. Slagmolen, J. Slutsky, J. R. Smith, M. R. Smith, N. D. Smith, K. Somiya, B. Sorazu, F. C. Speirits, A. J. Stein, L. C. Stein, S. Steinlechner, S. Steplewski, A. Stochino, R. Stone, K. A. Strain, S. Strigin, A. Stroeer, A. L. Stuver, T. Z. Summerscales, M. Sung, S. Susmithan, P. J. Sutton, D. Talukder, D. B. Tanner, S. P. Tarabrin, J. R. Taylor, R. Taylor, P. Thomas, K. A. Thorne, K. S. Thorne, E. Thrane, A. Thüring, C. Titsler, K. V. Tokmakov, C. Torres, C. I. Torrie, G. Traylor, M. Trias, K. Tseng, D. Ugolini, K. Urbanek, H. Vahlbruch, B. Vaishnav, M. Vallisneri, C. Van Den Broeck, M. V. Van Der Sluys, A. A. Van Veggel, S. Vass, R. Vaulin, A. Vecchio, J. Veitch, P. J. Veitch, C. Veltkamp, A. Villar, C. Vorvick, S. P. Vyachanin, S. J. Waldman, L. Wallace, A. Wanner, R. L. Ward, P. Wei, M. Weinert, A. J. Weinstein, R. Weiss, L. Wen, S. Wen, P. Wessels, M. West, T. Westphal, K. Wette, J. T. Whelan, S. E. Whitcomb, D. J. White, B. F. Whiting, C. Wilkinson, P. A. Willems, L. Williams, B. Willke, L. Winkelmann, W. Winkler, C. C. Wipf, A. G. Wiseman, G. Woan, R. Wooley, J. Worden, I. Yakushin, H. Yamamoto, K. Yamamoto, D. Yeaton-Massey, S. Yoshida, P. P. Yu, M. Zanolin, L. Zhang, Z. Zhang, C. Zhao, N. Zotov, M. E. Zucker, J. Zweizig

Research output: Contribution to journalArticle

89 Scopus citations

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 languageEnglish (US)
Pages (from-to)1504-1513
Number of pages10
JournalAstrophysical Journal
Volume722
Issue number2
DOIs
StatePublished - Oct 20 2010

Keywords

  • Gravitational waves
  • Stars: Neutron
  • Supernovae: Individual (Cassiopeia A)

ASJC Scopus subject areas

  • Astronomy and Astrophysics
  • Space and Planetary Science

Fingerprint Dive into the research topics of 'First search for gravitational waves from the youngest known neutron star'. Together they form a unique fingerprint.

  • Cite this

    Abadie, J., Abbott, B. P., Abbott, R., Abernathy, M., Adams, C., Adhikari, R., Ajith, P., Allen, B., Allen, G., Ceron, E. A., Amin, R. S., Anderson, S. B., Anderson, W. G., Arain, M. A., Araya, M., Aronsson, M., Aso, Y., Aston, S., Atkinson, D. E., ... Zweizig, J. (2010). First search for gravitational waves from the youngest known neutron star. Astrophysical Journal, 722(2), 1504-1513. https://doi.org/10.1088/0004-637X/722/2/1504