Search for gravitational waves from Scorpius X-1 in the second Advanced LIGO observing run with an improved hidden Markov model

27 Nov 2019  ·  The LIGO Scientific Collaboration, the Virgo Collaboration, Abbott B. P., Abbott R., Abbott T. D., Abraham S., Acernese F., Ackley K., Adams C., Adhikari R. X., Adya V. B., Affeldt C., Agathos M., Agatsuma K., Aggarwal N., Aguiar O. D., Aiello L., Ain A., Ajith P., Allen G., Allocca A., Aloy M. 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., Arène M., Arnaud N., Ascenzi S., Ashton G., Aston S. M., Astone P., Aubin F., Aufmuth P., AultONeal K., Austin C., Avendano V., Avila-Alvarez A., Babak S., Bacon P., Badaracco F., 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., Barnum S., Barone F., Barr B., Barsotti L., Barsuglia M., Barta D., Bartlett J., Bartos I., Bassiri R., Basti A., Bawaj M., Bayley J. C., Bazzan M., Bécsy B., Bejger M., Belahcene I., Bell A. S., Beniwal D., Berger B. K., Bergmann G., Bernuzzi S., Bero J. J., Berry C. P. L., Bersanetti D., Bertolini A., Betzwieser J., Bhandare R., Bidler J., Bilenko I. A., Bilgili S. A., Billingsley G., Birch J., Birney R., Birnholtz O., Biscans S., Biscoveanu S., Bisht A., Bitossi M., Bizouard M. A., Blackburn J. K., Blair C. D., Blair D. G., Blair R. M., Bloemen S., Bode N., Boer M., Boetzel Y., Bogaert G., Bondu F., Bonilla E., Bonnand R., Booker P., Boom B. A., Booth C. D., Bork R., Boschi V., Bose S., Bossie K., Bossilkov V., Bosveld J., Bouffanais Y., Bozzi A., Bradaschia C., Brady P. R., Bramley A., Branchesi M., Brau J. E., Briant T., Briggs J. H., Brighenti F., Brillet A., Brinkmann M., Brisson V., Brockill P., Brooks A. F., Brown D. D., Brunett S., Buikema A., Bulik T., Bulten H. J., Buonanno A., Buskulic D., Buy C., Byer R. L., Cabero M., Cadonati L., Cagnoli G., Cahillane C., Bustillo J. Calderón, Callister T. A., Calloni E., Camp J. B., Campbell W. A., Canepa M., Cannon K. C., Cao H., Cao J., Capocasa E., Carbognani F., Caride S., Carney M. F., Carullo G., Diaz J. Casanueva, Casentini C., Caudill S., Cavaglià M., Cavalier F., Cavalieri R., Cella G., Cerdá-Durán P., Cerretani G., Cesarini E., Chaibi O., Chakravarti K., Chamberlin S. J., Chan M., Chao S., Charlton P., Chase E. A., Chassande-Mottin E., Chatterjee D., Chaturvedi M., Cheeseboro B. D., Chen H. Y., Chen X., Chen Y., Cheng H. -P., Cheong C. K., Chia H. Y., Chincarini A., Chiummo A., Cho G., Cho H. S., Cho M., Christensen N., Chu Q., Chua S., Chung K. W., Chung S., Ciani G., Ciobanu A. A., Ciolfi R., Cipriano F., Cirone A., Clara F., Clark J. A., Clearwater P., Cleva F., Cocchieri C., Coccia E., Cohadon P. -F., Cohen D., Colgan R., Colleoni M., Collette C. G., Collins C., Cominsky L. R., Constancio M. Jr., Conti L., Cooper S. J., Corban P., Corbitt T. R., Cordero-Carrión I., Corley K. R., Cornish N., Corsi A., Cortese S., Costa C. A., Cotesta R., Coughlin M. W., Coughlin S. B., Coulon J. -P., Countryman S. T., Couvares P., Covas P. B., Cowan E. E., Coward D. M., Cowart M. J., Coyne D. C., Coyne R., Creighton J. D. E., Creighton T. D., Cripe J., Croquette M., Crowder S. G., Cullen T. J., Cumming A., Cunningham L., Cuoco E., Canton T. Dal, Dálya G., Danilishin S. L., D'Antonio S., Danzmann K., Dasgupta A., Costa C. F. Da Silva, Datrier L. E. H., Dattilo V., Dave I., Davier M., Davis D., Daw E. J., DeBra D., Deenadayalan M., Degallaix J., De Laurentis M., Deléglise S., Del Pozzo W., DeMarchi L. M., Demos N., Dent T., De Pietri R., Derby J., De Rosa R., De Rossi C., DeSalvo R., de Varona O., Dhurandhar S., Díaz M. C., Dietrich T., Di Fiore L., Di Giovanni M., Di Girolamo T., Di Lieto A., Ding B., Di Pace S., Di Palma I., Di Renzo F., Dmitriev A., Doctor Z., Donovan F., Dooley K. L., Doravari S., Dorrington I., Downes T. P., Drago M., Driggers J. C., Du Z., Ducoin J. -G., Dupej P., Dwyer S. E., Easter P. J., Edo T. B., Edwards M. C., Effler A., Ehrens P., Eichholz J., Eikenberry S. S., Eisenmann M., Eisenstein R. A., Essick R. C., Estelles H., Estevez D., Etienne Z. B., Etzel T., Evans M., Evans T. M., Fafone V., Fair H., Fairhurst S., Fan X., Farinon S., Farr B., Farr W. M., Fauchon-Jones E. J., Favata M., Fays M., Fazio M., Fee C., Feicht J., Fejer M. M., Feng F., Fernandez-Galiana A., Ferrante I., Ferreira E. C., Ferreira T. A., Ferrini F., Fidecaro F., Fiori I., Fiorucci D., Fishbach M., Fisher R. P., Fishner J. M., Fitz-Axen M., Flaminio R., Fletcher M., Flynn E., Fong H., Font J. A., Forsyth P. W. F., Fournier J. -D., Frasca S., Frasconi F., Frei Z., Freise A., Frey R., Frey V., Fritschel P., Frolov V. V., Fulda P., Fyffe M., Gabbard H. A., Gadre B. U., Gaebel S. M., Gair J. R., Gammaitoni L., Ganija M. R., Gaonkar S. G., Garcia A., García-Quirós C., Garufi F., Gateley B., Gaudio S., Gaur G., Gayathri V., Gemme G., Genin E., Gennai A., George D., George J., Gergely L., Germain V., Ghonge S., Ghosh Abhirup, Ghosh Archisman, Ghosh S., Giacomazzo B., Giaime J. A., Giardina K. D., Giazotto A., Gill K., Giordano G., Glover L., Godwin P., Goetz E., Goetz R., Goncharov B., González G., Castro J. M. Gonzalez, Gopakumar A., Gorodetsky M. L., Gossan S. E., Gosselin M., Gouaty R., Grado A., Graef C., Granata M., Grant A., Gras S., Grassia P., Gray C., Gray R., Greco G., Green A. C., Green R., Gretarsson E. M., Groot P., Grote H., Grunewald S., Gruning P., Guidi G. M., Gulati H. K., Guo Y., Gupta A., Gupta M. K., Gustafson E. K., Gustafson R., Haegel L., Halim O., Hall B. R., Hall E. D., Hamilton E. Z., Hammond G., Haney M., Hanke M. M., Hanks J., Hanna C., Hannam M. D., Hannuksela O. A., Hanson J., Hardwick T., Haris K., Harms J., Harry G. M., Harry I. W., Haster C. -J., Haughian K., Hayes F. J., Healy J., Heidmann A., Heintze M. C., Heitmann H., Hello P., Hemming G., Hendry M., Heng I. S., Hennig J., Heptonstall A. W., Vivanco Francisco Hernandez, Heurs M., Hild S., Hinderer T., Hoak D., Hochheim S., Hofman D., Holgado A. M., Holland N. A., Holt K., Holz D. E., Hopkins P., Horst C., Hough J., Howell E. J., Hoy C. G., Hreibi A., Huerta E. A., Huet D., Hughey B., Hulko M., Husa S., Huttner S. H., Huynh-Dinh T., Idzkowski B., Iess A., Ingram C., Inta R., Intini G., Irwin B., Isa H. N., Isac J. -M., Isi M., Iyer B. R., Izumi K., Jacqmin T., Jadhav S. J., Jani K., Janthalur N. N., Jaranowski P., Jenkins A. C., Jiang J., Johnson D. S., Jones A. W., Jones D. I., Jones R., Jonker R. J. G., Ju L., Junker J., Kalaghatgi C. V., Kalogera V., Kamai B., Kandhasamy S., Kang G., Kanner J. B., Kapadia S. J., Karki S., Karvinen K. S., Kashyap R., Kasprzack M., Katsanevas S., Katsavounidis E., Katzman W., Kaufer S., Kawabe K., Keerthana N. V., Kéfélian F., Keitel D., Kennedy R., Key J. S., Khalili F. Y., Khan H., Khan I., Khan S., Khan Z., Khazanov E. A., Khursheed M., Kijbunchoo N., Kim Chunglee, Kim J. C., Kim K., Kim W., Kim W. S., Kim Y. -M., Kimball C., King E. J., King P. J., Kinley-Hanlon M., Kirchhoff R., Kissel J. S., Kleybolte L., Klika J. H., Klimenko S., Knowles T. D., Koch P., Koehlenbeck S. M., Koekoek G., Koley S., Kondrashov V., Kontos A., Koper N., Korobko M., Korth W. Z., Kowalska I., Kozak D. B., Kringel V., Krishnendu N., Królak A., Kuehn G., Kumar A., Kumar P., Kumar R., Kumar S., Kuo L., Kutynia A., Kwang S., Lackey B. D., Lai K. H., Lam T. L., Landry M., Lane B. B., Lang R. N., Lange J., Lantz B., Lanza R. K., Lartaux-Vollard A., Lasky P. D., Laxen M., Lazzarini A., Lazzaro C., Leaci P., Leavey S., Lecoeuche Y. K., Lee C. H., Lee H. K., Lee H. M., Lee H. W., Lee J., Lee K., Lehmann J., Lenon A., Leroy N., Letendre N., Levin Y., Li J., Li K. J. L., Li T. G. F., Li X., Lin F., Linde F., Linker S. D., Littenberg T. B., Liu J., Liu X., Lo R. K. L., Lockerbie N. A., London L. T., Longo A., Lorenzini M., Loriette V., Lormand M., Losurdo G., Lough J. D., Lousto C. O., Lovelace G., Lower M. E., Lück H., Lumaca D., Lundgren A. P., Lynch R., Ma Y., Macas R., Macfoy S., MacInnis M., Macleod D. M., Macquet A., Magaña-Sandoval F., Zertuche L. Magaña, Magee R. M., Majorana E., Maksimovic I., Malik A., Man N., Mandic V., Mangano V., Mansell G. L., Manske M., Mantovani M., Marchesoni F., Marion F., Márka S., Márka Z., Markakis C., Markosyan A. S., Markowitz A., Maros E., Marquina A., Marsat S., Martelli F., Martin I. W., Martin R. M., Martynov D. V., Mason K., Massera E., Masserot A., Massinger T. J., Masso-Reid M., Mastrogiovanni S., Matas A., Matichard F., Matone L., Mavalvala N., Mazumder N., McCann J. J., McCarthy R., McClelland D. E., McCormick S., McCuller L., McGuire S. C., McIver J., McManus D. J., McRae T., McWilliams S. T., Meacher D., Meadors G. D., Mehmet M., Mehta A. K., Meidam J., Melatos A., Mendell G., Mercer R. A., Mereni L., Merilh E. L., Merzougui M., Meshkov S., Messenger C., Messick C., Metzdorff R., Meyers P. M., Miao H., Michel C., Middleton H., Mikhailov E. E., Milano L., Miller A. L., Miller A., Millhouse M., Mills J. C., Milovich-Goff M. C., Minazzoli O., Minenkov Y., Mishkin A., Mishra C., Mistry T., Mitra S., Mitrofanov V. P., Mitselmakher G., Mittleman R., Mo G., Moffa D., Mogushi K., Mohapatra S. R. P., Montani M., Moore C. J., Moraru D., Moreno G., Morisaki S., Mours B., Mow-Lowry C. M., Mukherjee Arunava, Mukherjee D., Mukherjee S., Mukund N., Mullavey A., Munch J., Muñiz E. A., Muratore M., Murray P. G., Nagar A., Nardecchia I., Naticchioni L., Nayak R. K., Neilson J., Nelemans G., Nelson T. J. N., Nery M., Neunzert A., Ng K. Y., Ng S., Nguyen P., Nichols D., Nissanke S., Nocera F., North C., Nuttall L. K., Obergaulinger M., Oberling J., O'Brien B. D., O'Dea G. D., Ogin G. H., Oh J. J., Oh S. H., Ohme F., Ohta H., Okada M. A., Oliver M., Oppermann P., Oram Richard J., O'Reilly B., Ormiston R. G., Ortega L. F., O'Shaughnessy R., Ossokine S., Ottaway D. J., Overmier H., Owen B. J., Pace A. E., Pagano G., Page M. A., Pai A., Pai S. A., Palamos J. R., Palashov O., Palomba C., Pal-Singh A., Pan Huang-Wei, Pang B., Pang P. T. H., Pankow C., Pannarale F., Pant B. C., Paoletti F., Paoli A., Parida A., Parker W., Pascucci D., Pasqualetti A., Passaquieti R., Passuello D., Patil M., Patricelli B., Pearlstone B. L., Pedersen C., Pedraza M., Pedurand R., Pele A., Penn S., Perez C. J., Perreca A., Pfeiffer H. P., Phelps M., Phukon K. S., Piccinni O. J., Pichot M., Piergiovanni F., Pillant G., Pinard L., Pirello M., Pitkin M., Poggiani R., Pong D. Y. T., Ponrathnam S., Popolizio P., Porter E. K., Powell J., Prajapati A. K., Prasad J., Prasai K., Prasanna R., Pratten G., Prestegard T., Privitera S., Prodi G. A., Prokhorov L. G., Puncken O., Punturo M., Puppo P., Pürrer M., Qi H., Quetschke V., Quinonez P. J., Quintero E. A., Quitzow-James R., Raab F. J., Radkins H., Radulescu N., Raffai P., Raja S., Rajan C., Rajbhandari B., Rakhmanov M., Ramirez K. E., Ramos-Buades A., Rana Javed, Rao K., Rapagnani P., Raymond V., Razzano M., Read J., Regimbau T., Rei L., Reid S., Reitze D. H., Ren W., Ricci F., Richardson C. J., Richardson J. W., Ricker P. M., Riles K., Rizzo M., Robertson N. A., Robie R., Robinet F., Rocchi A., Rolland L., Rollins J. G., Roma V. J., Romanelli M., Romano R., Romel C. L., Romie J. H., Rose K., Rosińska D., Rosofsky S. G., Ross M. P., Rowan S., Rüdiger A., Ruggi P., Rutins G., Ryan K., Sachdev S., Sadecki T., Sakellariadou M., Salconi L., Saleem M., Samajdar A., Sammut L., Sanchez E. J., Sanchez L. E., Sanchis-Gual N., Sandberg V., Sanders J. R., Santiago K. A., Sarin N., Sassolas B., Saulson P. R., Sauter O., Savage R. L., Schale P., Scheel M., Scheuer J., Schmidt P., Schnabel R., Schofield R. M. S., Schönbeck A., Schreiber E., Schulte B. W., Schutz B. F., Schwalbe S. G., Scott J., Scott S. M., Seidel E., Sellers D., Sengupta A. S., Sennett N., Sentenac D., Sequino V., Sergeev A., Setyawati Y., Shaddock D. A., Shaffer T., Shahriar M. S., Shaner M. B., Shao L., Sharma P., Shawhan P., Shen H., Shink R., Shoemaker D. H., Shoemaker D. M., ShyamSundar S., Siellez K., Sieniawska M., Sigg D., Silva A. D., Singer L. P., Singh N., Singhal A., Sintes A. M., Sitmukhambetov S., Skliris V., Slagmolen B. J. J., Slaven-Blair T. J., Smith J. R., Smith R. J. E., Somala S., Son E. J., Sorazu B., Sorrentino F., Souradeep T., Sowell E., Spencer A. P., Srivastava A. K., Srivastava V., Staats K., Stachie C., Standke M., Steer D. A., Steinke M., Steinlechner J., Steinlechner S., Steinmeyer D., Stevenson S. P., Stocks D., Stone R., Stops D. J., Strain K. A., Stratta G., Strigin S. E., Strunk A., Sturani R., Stuver A. L., Sudhir V., Summerscales T. Z., Sun L., Sunil S., Suresh J., Sutton P. J., Swinkels B. L., Szczepańczyk M. J., Tacca M., Tait S. C., Talbot C., Talukder D., Tanner D. B., Tápai M., Taracchini A., Tasson J. D., Taylor R., Thies F., Thomas M., Thomas P., Thondapu S. R., Thorne K. A., Thrane E., Tiwari Shubhanshu, Tiwari Srishti, Tiwari V., Toland K., Tonelli M., Tornasi Z., Torres-Forné A., Torrie C. I., Töyrä D., Travasso F., Traylor G., Tringali M. C., Trovato A., Trozzo L., Trudeau R., Tsang K. W., Tse M., Tso R., Tsukada L., Tsuna D., Tuyenbayev D., Ueno K., Ugolini D., Unnikrishnan C. S., Urban A. L., Usman S. A., Vahlbruch H., Vajente G., Valdes G., van Bakel N., van Beuzekom M., Brand J. F. J. van den, Broeck C. Van Den, Vander-Hyde D. C., van Heijningen J. V., van der Schaaf L., van Veggel A. A., Vardaro M., Varma V., Vass S., Vasúth M., Vecchio A., Vedovato G., Veitch J., Veitch P. J., Venkateswara K., Venugopalan G., Verkindt D., Vetrano F., Viceré A., Viets A. D., Vine D. J., Vinet J. -Y., Vitale S., Vo T., Vocca H., Vorvick C., Vyatchanin S. P., Wade A. R., Wade L. E., Wade M., Walet R., Walker M., Wallace L., Walsh S., Wang G., Wang H., Wang J. Z., Wang W. H., Wang Y. F., Ward R. L., Warden Z. A., Warner J., Was M., Watchi J., Weaver B., Wei L. -W., Weinert M., Weinstein A. J., Weiss R., Wellmann F., Wen L., Wessel E. K., Weßels P., Westhouse J. W., Wette K., Whelan J. T., Whiting B. F., Whittle C., Wilken D. M., Williams D., Williamson A. R., Willis J. L., Willke B., Wimmer M. H., Winkler W., Wipf C. C., Wittel H., Woan G., Woehler J., Wofford J. K., Worden J., Wright J. L., Wu D. S., Wysocki D. M., Xiao L., Yamamoto H., Yancey C. C., Yang L., Yap M. J., Yazback M., Yeeles D. W., Yu Hang, Yu Haocun, Yuen S. H. R., Yvert M., Zadrożny A. K., Zanolin M., Zelenova T., Zendri J. -P., Zevin M., Zhang J., Zhang L., Zhang T., Zhao C., Zhou M., Zhou Z., Zhu X. J., Zucker M. E., Zweizig J., Dunn L. M., Suvorova S., Evans R. J., Moran W. ·

We present results from a semicoherent search for continuous gravitational waves from the low-mass X-ray binary Scorpius X-1, using a hidden Markov model (HMM) to track spin wandering. This search improves on previous HMM-based searches of LIGO data by using an improved frequency domain matched filter, the $\mathcal{J}$-statistic, and by analysing data from Advanced LIGO's second observing run. In the frequency range searched, from $60$ to $650\,\mathrm{Hz}$, we find no evidence of gravitational radiation. At $194.6\,\mathrm{Hz}$, the most sensitive search frequency, we report an upper limit on gravitational wave strain (at 95\% confidence) of $h_0^{95\%} = 3.47 \times 10^{-25}$ when marginalising over source inclination angle. This is the most sensitive search for Scorpius X-1, to date, that is specifically designed to be robust in the presence of spin wandering.

PDF Abstract
No code implementations yet. Submit your code now

Categories


General Relativity and Quantum Cosmology