Abstract
We present a search for gravitational waves from 222 pulsars with rotation frequencies 10 Hz. We use advanced LIGO data from its first and second observing runs spanning 2015-2017, which provides the highest-sensitivity gravitational-wave data so far obtained. In this search we target emission from both the l = m = 2 mass quadrupole mode, with a frequency at twice that of the pulsar's rotation, and the l = 2, m = 1 mode, with a frequency at the pulsar rotation frequency. The search finds no evidence for gravitational-wave emission from any pulsar at either frequency. For the l = m = 2 mode search, we provide updated upper limits on the gravitational-wave amplitude, mass quadrupole moment, and fiducial ellipticity for 167 pulsars, and the first such limits for a further 55. For 20 young pulsars these results give limits that are below those inferred from the pulsars' spin-down. For the Crab and Vela pulsars our results constrain gravitational-wave emission to account for less than 0.017% and 0.18% of the spin-down luminosity, respectively. For the recycled millisecond pulsar J0711-6830 our limits are only a factor of 1.3 above the spin-down limit, assuming the canonical value of 1038 kg m2 for the star's moment of inertia, and imply a gravitational-wave-derived upper limit on the star's ellipticity of 1.2 × 10-8. We also place new limits on the emission amplitude at the rotation frequency of the pulsars.
| Original language | English (US) |
|---|---|
| Article number | 10 |
| Journal | Astrophysical Journal |
| Volume | 879 |
| Issue number | 1 |
| DOIs | |
| State | Published - Jul 1 2019 |
Keywords
- Gravitational Waves
- Pulsars: General
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In: Astrophysical Journal, Vol. 879, No. 1, 10, 01.07.2019.
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T1 - Searches for Gravitational Waves from Known Pulsars at Two Harmonics in 2015-2017 LIGO Data
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AU - Pang, P. T.H.
AU - Pankow, C.
AU - Pannarale, F.
AU - Pant, B. C.
AU - Paoletti, F.
AU - Paoli, A.
AU - Parida, A.
AU - Parker, W.
AU - Pascucci, D.
AU - Pasqualetti, A.
AU - Passaquieti, R.
AU - Passuello, D.
AU - Patil, M.
AU - Patricelli, B.
AU - Pearlstone, B. L.
AU - Pedersen, C.
AU - Pedraza, M.
AU - Pedurand, R.
AU - Pele, A.
AU - Penn, S.
AU - Perez, C. J.
AU - Perreca, A.
AU - Pfeiffer, H. P.
AU - Phelps, M.
AU - Phukon, K. S.
AU - Piccinni, O. J.
AU - Pichot, M.
AU - Piergiovanni, F.
AU - Pillant, G.
AU - Pinard, L.
AU - Pirello, M.
AU - Pitkin, M.
AU - Poggiani, R.
AU - Pong, D. Y.T.
AU - Ponrathnam, S.
AU - Popolizio, P.
AU - Porter, E. K.
AU - Powell, J.
AU - Prajapati, A. K.
AU - Prasad, J.
AU - Prasai, K.
AU - Prasanna, R.
AU - Pratten, G.
AU - Prestegard, T.
AU - Privitera, S.
AU - Prodi, G. A.
AU - Prokhorov, L. G.
AU - Puncken, O.
AU - Punturo, M.
AU - Puppo, P.
AU - Pürrer, M.
AU - Qi, H.
AU - Quetschke, V.
AU - Quinonez, P. J.
AU - Quintero, E. A.
AU - Quitzow-James, R.
AU - Raab, F. J.
AU - Radkins, H.
AU - Radulescu, N.
AU - Raffai, P.
AU - Raja, S.
AU - Rajan, C.
AU - Rajbhandari, B.
AU - Rakhmanov, M.
AU - Ramirez, K. E.
AU - Ramos-Buades, A.
AU - Rana, Javed
AU - Rao, K.
AU - Rapagnani, P.
AU - Raymond, V.
AU - Razzano, M.
AU - Read, J.
AU - Regimbau, T.
AU - Rei, L.
AU - Reid, S.
AU - Reitze, D. H.
AU - Ren, W.
AU - Ricci, F.
AU - Richardson, C. J.
AU - Richardson, J. W.
AU - Ricker, P. M.
AU - Riles, K.
AU - Rizzo, M.
AU - Robertson, N. A.
AU - Robie, R.
AU - Robinet, F.
AU - Rocchi, A.
AU - Rolland, L.
AU - Rollins, J. G.
AU - Roma, V. J.
AU - Romanelli, M.
AU - Romano, R.
AU - Romel, C. L.
AU - Romie, J. H.
AU - Rose, K.
AU - Rosińska, D.
AU - Rosofsky, S. G.
AU - Ross, M. P.
AU - Rowan, S.
AU - Rüdiger, A.
AU - Ruggi, P.
AU - Rutins, G.
AU - Ryan, K.
AU - Sachdev, S.
AU - Sadecki, T.
AU - Sakellariadou, M.
AU - Salconi, L.
AU - Saleem, M.
AU - Samajdar, A.
AU - Sammut, L.
AU - Sanchez, E. J.
AU - Sanchez, L. E.
AU - Sanchis-Gual, N.
AU - Sandberg, V.
AU - Sanders, J. R.
AU - Santiago, K. A.
AU - Sarin, N.
AU - Sassolas, B.
AU - Saulson, P. R.
AU - Sauter, O.
AU - Savage, R. L.
AU - Schale, P.
AU - Scheel, M.
AU - Scheuer, J.
AU - Schmidt, P.
AU - Schnabel, R.
AU - Schofield, R. M.S.
AU - Schönbeck, A.
AU - Schreiber, E.
AU - Schulte, B. W.
AU - Schutz, B. F.
AU - Schwalbe, S. G.
AU - Scott, J.
AU - Scott, S. M.
AU - Seidel, E.
AU - Sellers, D.
AU - Sengupta, A. S.
AU - Sennett, N.
AU - Sentenac, D.
AU - Sequino, V.
AU - Sergeev, A.
AU - Setyawati, Y.
AU - Shaddock, D. A.
AU - Shaffer, T.
AU - Shahriar, M. S.
AU - Shaner, M. B.
AU - Shao, L.
AU - Sharma, P.
AU - Shawhan, P.
AU - Shen, H.
AU - Shink, R.
AU - Shoemaker, D. H.
AU - Shoemaker, D. M.
AU - Shyamsundar, S.
AU - Siellez, K.
AU - Sieniawska, M.
AU - Sigg, D.
AU - Silva, A. D.
AU - Singer, L. P.
AU - Singh, N.
AU - Singhal, A.
AU - Sintes, A. M.
AU - Sitmukhambetov, S.
AU - Skliris, V.
AU - Slagmolen, B. J.J.
AU - Slaven-Blair, T. J.
AU - Smith, J. R.
AU - Smith, R. J.E.
AU - Somala, S.
AU - Son, E. J.
AU - Sorazu, B.
AU - Sorrentino, F.
AU - Souradeep, T.
AU - Sowell, E.
AU - Spencer, A. P.
AU - Srivastava, A. K.
AU - Srivastava, V.
AU - Staats, K.
AU - Stachie, C.
AU - Standke, M.
AU - Steer, D. A.
AU - Steinke, M.
AU - Steinlechner, J.
AU - Steinlechner, S.
AU - Steinmeyer, D.
AU - Stevenson, S. P.
AU - Stocks, D.
AU - Stone, R.
AU - Stops, D. J.
AU - Strain, K. A.
AU - Stratta, G.
AU - Strigin, S. E.
AU - Strunk, A.
AU - Sturani, R.
AU - Stuver, A. L.
AU - Sudhir, V.
AU - Summerscales, T. Z.
AU - Sun, L.
AU - Sunil, S.
AU - Suresh, J.
AU - Sutton, P. J.
AU - Swinkels, B. L.
AU - Szczepańczyk, M. J.
AU - Tacca, M.
AU - Tait, S. C.
AU - Talbot, C.
AU - Talukder, D.
AU - Tanner, D. B.
AU - Tápai, M.
AU - Taracchini, A.
AU - Tasson, J. D.
AU - Taylor, R.
AU - Thies, F.
AU - Thomas, M.
AU - Thomas, P.
AU - Thondapu, S. R.
AU - Thorne, K. A.
AU - Thrane, E.
AU - Tiwari, Shubhanshu
AU - Tiwari, Srishti
AU - Tiwari, V.
AU - Toland, K.
AU - Tonelli, M.
AU - Tornasi, Z.
AU - Torres-Forné, A.
AU - Torrie, C. I.
AU - Töyr, D.
AU - Travasso, F.
AU - Traylor, G.
AU - Tringali, M. C.
AU - Trovato, A.
AU - Trozzo, L.
AU - Trudeau, R.
AU - Tsang, K. W.
AU - Tse, M.
AU - Tso, R.
AU - Tsukada, L.
AU - Tsuna, D.
AU - Tuyenbayev, D.
AU - Ueno, K.
AU - Ugolini, D.
AU - Unnikrishnan, C. S.
AU - Urban, A. L.
AU - Usman, S. A.
AU - Vahlbruch, H.
AU - Vajente, G.
AU - Valdes, G.
AU - Bakel, N. Van
AU - Beuzekom, M. Van
AU - Van Den Brand, J. F.J.
AU - Broeck, C. Van Den
AU - Vander-Hyde, D. C.
AU - Heijningen, J. V.Van
AU - Schaaf, L. Van Der
AU - Veggel, A. A.Van
AU - Vardaro, M.
AU - Varma, V.
AU - Vass, S.
AU - Vas'th, M.
AU - Vecchio, A.
AU - Vedovato, G.
AU - Veitch, J.
AU - Veitch, P. J.
AU - Venkateswara, K.
AU - Venugopalan, G.
AU - Verkindt, D.
AU - Vetrano, F.
AU - Viceré, A.
AU - Viets, A. D.
AU - Vine, D. J.
AU - Vinet, J. Y.
AU - Vitale, S.
AU - Vo, T.
AU - Vocca, H.
AU - Vorvick, C.
AU - Vyatchanin, S. P.
AU - Wade, A. R.
AU - Wade, L. E.
AU - Wade, M.
AU - Walet, R.
AU - Walker, M.
AU - Wallace, L.
AU - Walsh, S.
AU - Wang, G.
AU - Wang, H.
AU - Wang, J. Z.
AU - Wang, W. H.
AU - Wang, Y. F.
AU - Ward, R. L.
AU - Warden, Z. A.
AU - Warner, J.
AU - Was, M.
AU - Watchi, J.
AU - Weaver, B.
AU - Wei, L. W.
AU - Weinert, M.
AU - Weinstein, A. J.
AU - Weiss, R.
AU - Wellmann, F.
AU - Wen, L.
AU - Wessel, E. K.
AU - Weßels, P.
AU - Westhouse, J. W.
AU - Wette, K.
AU - Whelan, J. T.
AU - Whiting, B. F.
AU - Whittle, C.
AU - Wilken, D. M.
AU - Williams, D.
AU - Williamson, A. R.
AU - Willis, J. L.
AU - Willke, B.
AU - Wimmer, M. H.
AU - Winkler, W.
AU - Wipf, C. C.
AU - Wittel, H.
AU - Woan, G.
AU - Woehler, J.
AU - Wofford, J. K.
AU - Worden, J.
AU - Wright, J. L.
AU - Wu, D. S.
AU - Wysocki, D. M.
AU - Xiao, L.
AU - Yamamoto, H.
AU - Yancey, C. C.
AU - Yang, L.
AU - Yap, M. J.
AU - Yazback, M.
AU - Yeeles, D. W.
AU - Yu, Hang
AU - Yu, Haocun
AU - Yuen, S. H.R.
AU - Yvert, M.
AU - Zadrożny, A. K.
AU - Zanolin, M.
AU - Zelenova, T.
AU - Zendri, J. P.
AU - Zevin, M.
AU - Zhang, J.
AU - Zhang, L.
AU - Zhang, T.
AU - Zhao, C.
AU - Zhou, M.
AU - Zhou, Z.
AU - Zhu, X. J.
AU - Zucker, M. E.
AU - Zweizig, J.
AU - Arzoumanian, Z.
AU - Bogdanov, S.
AU - Cognard, I.
AU - Corongiu, A.
AU - Enoto, T.
AU - Freire, P.
AU - Gendreau, K. C.
AU - Guillemot, L.
AU - Harding, A. K.
AU - Jankowski, F.
AU - Keith, M. J.
AU - Kerr, M.
AU - Lyne, A.
AU - Palfreyman, J.
AU - Possenti, A.
AU - Ridolfi, A.
AU - Stappers, B.
AU - Theureau, G.
AU - Weltervrede, P.
N1 - Publisher Copyright: © 2019. The American Astronomical Society. All rights reserved..
PY - 2019/7/1
Y1 - 2019/7/1
N2 - We present a search for gravitational waves from 222 pulsars with rotation frequencies 10 Hz. We use advanced LIGO data from its first and second observing runs spanning 2015-2017, which provides the highest-sensitivity gravitational-wave data so far obtained. In this search we target emission from both the l = m = 2 mass quadrupole mode, with a frequency at twice that of the pulsar's rotation, and the l = 2, m = 1 mode, with a frequency at the pulsar rotation frequency. The search finds no evidence for gravitational-wave emission from any pulsar at either frequency. For the l = m = 2 mode search, we provide updated upper limits on the gravitational-wave amplitude, mass quadrupole moment, and fiducial ellipticity for 167 pulsars, and the first such limits for a further 55. For 20 young pulsars these results give limits that are below those inferred from the pulsars' spin-down. For the Crab and Vela pulsars our results constrain gravitational-wave emission to account for less than 0.017% and 0.18% of the spin-down luminosity, respectively. For the recycled millisecond pulsar J0711-6830 our limits are only a factor of 1.3 above the spin-down limit, assuming the canonical value of 1038 kg m2 for the star's moment of inertia, and imply a gravitational-wave-derived upper limit on the star's ellipticity of 1.2 × 10-8. We also place new limits on the emission amplitude at the rotation frequency of the pulsars.
AB - We present a search for gravitational waves from 222 pulsars with rotation frequencies 10 Hz. We use advanced LIGO data from its first and second observing runs spanning 2015-2017, which provides the highest-sensitivity gravitational-wave data so far obtained. In this search we target emission from both the l = m = 2 mass quadrupole mode, with a frequency at twice that of the pulsar's rotation, and the l = 2, m = 1 mode, with a frequency at the pulsar rotation frequency. The search finds no evidence for gravitational-wave emission from any pulsar at either frequency. For the l = m = 2 mode search, we provide updated upper limits on the gravitational-wave amplitude, mass quadrupole moment, and fiducial ellipticity for 167 pulsars, and the first such limits for a further 55. For 20 young pulsars these results give limits that are below those inferred from the pulsars' spin-down. For the Crab and Vela pulsars our results constrain gravitational-wave emission to account for less than 0.017% and 0.18% of the spin-down luminosity, respectively. For the recycled millisecond pulsar J0711-6830 our limits are only a factor of 1.3 above the spin-down limit, assuming the canonical value of 1038 kg m2 for the star's moment of inertia, and imply a gravitational-wave-derived upper limit on the star's ellipticity of 1.2 × 10-8. We also place new limits on the emission amplitude at the rotation frequency of the pulsars.
KW - Gravitational Waves
KW - Pulsars: General
KW - Stars: Neutron Supporting Material: Machine-Readable Table
UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=85070731082&partnerID=8YFLogxK
UR - http://www.scopus.com/inward/citedby.url?scp=85070731082&partnerID=8YFLogxK
U2 - 10.3847/1538-4357/ab20cb
DO - 10.3847/1538-4357/ab20cb
M3 - Article
AN - SCOPUS:85070731082
SN - 0004-637X
VL - 879
JO - Astrophysical Journal
JF - Astrophysical Journal
IS - 1
M1 - 10
ER -