Implementation of an F-statistic all-sky search for continuous gravitational waves in Virgo VSR1 data

J. Aasi, B. P. Abbott, R. Abbott, T. Abbott, M. R. Abernathy, T. Accadia, F. Acernese, K. Ackley, C. Adams, T. Adams, P. Addesso, R. X. Adhikari, C. Affeldt, M. Agathos, N. Aggarwal, O. D. Aguiar, A. Ain, P. Ajith, A. Alemic, B. AllenA. Allocca, D. Amariutei, M. Andersen, R. Anderson, S. B. Anderson, W. G. Anderson, K. Arai, M. C. Araya, C. Arceneaux, J. Areeda, S. M. Aston, P. Astone, P. Aufmuth, C. Aulbert, L. Austin, B. E. Aylott, S. Babak, P. T. Baker, G. Ballardin, S. W. Ballmer, J. C. Barayoga, M. Barbet, B. C. Barish, D. Barker, F. Barone, B. Barr, L. Barsotti, M. Barsuglia, M. A. Barton, I. Bartos, R. Bassiri, A. Basti, J. C. Batch, J. Bauchrowitz, Th S. Bauer, B. Behnke, M. Bejger, M. G. Beker, C. Belczynski, A. S. Bell, C. Bell, G. Bergmann, D. Bersanetti, A. Bertolini, J. Betzwieser, P. T. Beyersdorf, I. A. Bilenko, G. Billingsley, J. Birch, S. Biscans, M. Bitossi, M. A. Bizouard, E. Black, J. K. Blackburn, L. Blackburn, D. Blair, S. Bloemen, M. Blom, O. Bock, T. P. Bodiya, M. Boer, G. Bogaert, C. Bogan, C. Bond, F. Bondu, L. Bonelli, R. Bonnand, R. Bork, M. Born, K. Borkowski, V. Boschi, Sukanta Bose, L. Bosi, C. Bradaschia, P. R. Brady, V. B. Braginsky, M. Branchesi, J. E. Brau, T. Briant, D. O. Bridges, A. Brillet, M. Brinkmann, V. Brisson, A. F. Brooks, D. A. Brown, D. D. Brown, F. Brückner, S. Buchman, T. Bulik, H. J. Bulten, A. Buonanno, R. Burman, D. Buskulic, C. Buy, L. Cadonati, G. Cagnoli, J. Calderón Bustillo, E. Calloni, J. B. Camp, P. Campsie, K. C. Cannon, B. Canuel, J. Cao, C. D. Capano, F. Carbognani, L. Carbone, S. Caride, A. Castiglia, S. Caudill, F. Cavalier, R. Cavalieri, C. Celerier, G. Cella, C. Cepeda, E. Cesarini, R. Chakraborty, T. Chalermsongsak, S. J. Chamberlin, S. Chao, P. Charlton, E. Chassande Mottin, X. Chen, Y. Chen, A. Chincarini, A. Chiummo, H. S. Cho, J. Chow, N. Christensen, Q. Chu, S. S.Y. Chua, S. Chung, G. Ciani, F. Clara, J. A. Clark, F. Cleva, E. Coccia, P. F. Cohadon, A. Colla, C. Collette, M. Colombini, L. Cominsky, A. Conte, D. Cook, T. R. Corbitt, M. Cordier, N. Cornish, A. Corpuz, A. Corsi, C. A. Costa, M. W. Coughlin, S. Coughlin, J. P. Coulon, S. Countryman, P. Couvares, D. M. Coward, M. Cowart, D. C. Coyne, R. Coyne, K. Craig, J. D.E. Creighton, S. G. Crowder, A. Cumming, L. Cunningham, E. Cuoco, K. Dahl, T. Dal Canton, M. Damjanic, S. L. Danilishin, S. D'Antonio, K. Danzmann, V. Dattilo, H. Daveloza, M. Davier, G. S. Davies, E. J. Daw, R. Day, T. Dayanga, G. Debreczeni, J. Degallaix, S. Deléglise, W. Del Pozzo, T. Denker, T. Dent, H. Dereli, V. Dergachev, R. De Rosa, R. T. Derosa, R. Desalvo, S. Dhurandhar, M. Díaz, L. Di Fiore, A. Di Lieto, I. Di Palma, A. Di Virgilio, A. Donath, F. Donovan, K. L. Dooley, S. Doravari, O. Dorosh, S. Dossa, R. Douglas, T. P. Downes, M. Drago, R. W.P. Drever, J. C. Driggers, Z. Du, S. Dwyer, T. Eberle, T. Edo, M. Edwards, A. Effler, H. Eggenstein, P. Ehrens, J. Eichholz, S. S. Eikenberry, G. Endroczi, R. Essick, T. Etzel, M. Evans, T. Evans, M. Factourovich, V. Fafone, S. Fairhurst, Q. Fang, S. Farinon, B. Farr, W. M. Farr, M. Favata, H. Fehrmann, M. M. Fejer, D. Feldbaum, F. Feroz, I. Ferrante, F. Ferrini, F. Fidecaro, L. S. Finn, I. Fiori, R. P. Fisher, R. Flaminio, J. D. Fournier, S. Franco, S. Frasca, F. Frasconi, M. Frede, Z. Frei, A. Freise, R. Frey, T. T. Fricke, P. Fritschel, V. V. Frolov, P. Fulda, M. Fyffe, J. Gair, L. Gammaitoni, S. Gaonkar, F. Garufi, N. Gehrels, G. Gemme, E. Genin, A. Gennai, S. Ghosh, J. A. Giaime, K. D. Giardina, A. Giazotto, C. Gill, J. Gleason, E. Goetz, R. Goetz, L. Gondan, G. González, N. Gordon, M. L. Gorodetsky, S. Gossan, S. Goßler, R. Gouaty, C. Gräf, P. B. Graff, M. Granata, A. Grant, S. Gras, C. Gray, R. J.S. Greenhalgh, A. M. Gretarsson, P. Groot, H. Grote, K. Grover, S. Grunewald, G. M. Guidi, C. Guido, K. Gushwa, E. K. Gustafson, R. Gustafson, D. Hammer, G. Hammond, M. Hanke, J. Hanks, C. Hanna, J. Hanson, J. Harms, G. M. Harry, I. W. Harry, E. D. Harstad, M. Hart, M. T. Hartman, C. J. Haster, K. Haughian, A. Heidmann, M. Heintze, H. Heitmann, P. Hello, G. Hemming, M. Hendry, I. S. Heng, A. W. Heptonstall, M. Heurs, M. Hewitson, S. Hild, D. Hoak, K. A. Hodge, K. Holt, S. Hooper, P. Hopkins, D. J. Hosken, J. Hough, E. J. Howell, Y. Hu, E. Huerta, B. Hughey, S. Husa, S. H. Huttner, M. Huynh, T. Huynh Dinh, D. R. Ingram, R. Inta, T. Isogai, A. Ivanov, B. R. Iyer, K. Izumi, M. Jacobson, E. James, H. Jang, P. Jaranowski, Y. Ji, F. Jiménez Forteza, W. W. Johnson, D. I. Jones, R. Jones, R. J.G. Jonker, L. Ju, K. Haris, P. Kalmus, V. Kalogera, S. Kandhasamy, G. Kang, J. B. Kanner, J. Karlen, M. Kasprzack, E. Katsavounidis, W. Katzman, H. Kaufer, K. Kawabe, F. Kawazoe, F. Kéfélian, G. M. Keiser, D. Keitel, D. B. Kelley, W. Kells, A. Khalaidovski, F. Y. Khalili, E. A. Khazanov, C. Kim, K. Kim, N. Kim, N. G. Kim, Y. M. Kim, E. J. King, P. J. King, D. L. Kinzel, J. S. Kissel, S. Klimenko, J. Kline, S. Koehlenbeck, K. Kokeyama, V. Kondrashov, S. Koranda, W. Z. Korth, I. Kowalska, D. B. Kozak, A. Kremin, V. Kringel, B. Krishnan, A. Królak, G. Kuehn, A. Kumar, P. Kumar, R. Kumar, L. Kuo, A. Kutynia, P. Kwee, M. Landry, B. Lantz, S. Larson, P. D. Lasky, C. Lawrie, A. Lazzarini, C. Lazzaro, P. Leaci, S. Leavey, E. O. Lebigot, C. H. Lee, H. K. Lee, H. M. Lee, J. Lee, M. Leonardi, J. R. Leong, A. Le Roux, N. Leroy, N. Letendre, Y. Levin, B. Levine, J. Lewis, T. G.F. Li, K. Libbrecht, A. Libson, A. C. Lin, T. B. Littenberg, V. Litvine, N. A. Lockerbie, V. Lockett, D. Lodhia, K. Loew, J. Logue, A. L. Lombardi, M. Lorenzini, V. Loriette, M. Lormand, G. Losurdo, J. Lough, M. J. Lubinski, H. Lück, E. Luijten, A. P. Lundgren, R. Lynch, Y. Ma, J. Macarthur, E. P. Macdonald, T. Macdonald, B. Machenschalk, M. Macinnis, D. M. Macleod, F. Magana Sandoval, M. Mageswaran, C. Maglione, K. Mailand, E. Majorana, I. Maksimovic, V. Malvezzi, N. Man, G. M. Manca, I. Mandel, V. Mandic, V. Mangano, N. Mangini, M. Mantovani, F. Marchesoni, F. Marion, S. Márka, Z. Márka, A. Markosyan, E. Maros, J. Marque, F. Martelli, I. W. Martin, R. M. Martin, L. Martinelli, D. Martynov, J. N. Marx, K. Mason, A. Masserot, T. J. Massinger, F. Matichard, L. Matone, R. A. Matzner, N. Mavalvala, N. Mazumder, G. Mazzolo, R. McCarthy, D. E. McClelland, S. C. McGuire, G. McIntyre, J. McIver, K. McLin, D. Meacher, G. D. Meadors, M. Mehmet, J. Meidam, M. Meinders, A. Melatos, G. Mendell, R. A. Mercer, S. Meshkov, C. Messenger, P. Meyers, H. Miao, C. Michel, E. E. Mikhailov, L. Milano, S. Milde, J. Miller, Y. Minenkov, C. M.F. Mingarelli, C. Mishra, S. Mitra, V. P. Mitrofanov, G. Mitselmakher, R. Mittleman, B. Moe, P. Moesta, M. Mohan, S. R.P. Mohapatra, D. Moraru, G. Moreno, N. Morgado, S. R. Morriss, K. Mossavi, B. Mours, C. M.Mow Lowry, C. L. Mueller, G. Mueller, S. Mukherjee, A. Mullavey, J. Munch, D. Murphy, P. G. Murray, A. Mytidis, M. F. Nagy, D. Nanda Kumar, I. Nardecchia, L. Naticchioni, R. K. Nayak, V. Necula, G. Nelemans, I. Neri, M. Neri, G. Newton, T. Nguyen, A. Nitz, F. Nocera, D. Nolting, M. E.N. Normandin, L. K. Nuttall, E. Ochsner, J. O'Dell, E. Oelker, J. J. Oh, S. H. Oh, F. Ohme, P. Oppermann, B. O'Reilly, R. O'Shaughnessy, C. Osthelder, D. J. Ottaway, R. S. Ottens, H. Overmier, B. J. Owen, C. Padilla, A. Pai, O. Palashov, C. Palomba, H. Pan, Y. Pan, C. Pankow, F. Paoletti, R. Paoletti, M. A. Papa, H. Paris, A. Pasqualetti, R. Passaquieti, D. Passuello, M. Pedraza, S. Penn, A. Perreca, M. Phelps, M. Pichot, M. Pickenpack, F. Piergiovanni, V. Pierro, M. Pietka, L. Pinard, I. M. Pinto, M. Pitkin, J. Poeld, R. Poggiani, A. Poteomkin, J. Powell, J. Prasad, S. Premachandra, T. Prestegard, L. R. Price, M. Prijatelj, S. Privitera, G. A. Prodi, L. Prokhorov, O. Puncken, M. Punturo, P. Puppo, J. Qin, V. Quetschke, E. Quintero, G. Quiroga, R. Quitzow James, F. J. Raab, D. S. Rabeling, I. Rácz, H. Radkins, P. Raffai, S. Raja, G. Rajalakshmi, M. Rakhmanov, C. Ramet, K. Ramirez, P. Rapagnani, V. Raymond, V. Re, J. Read, C. M. Reed, T. Regimbau, S. Reid, D. H. Reitze, E. Rhoades, F. Ricci, K. Riles, N. A. Robertson, F. Robinet, A. Rocchi, M. Rodruck, L. Rolland, J. G. Rollins, R. Romano, G. Romanov, J. H. Romie, D. Rosińska, S. Rowan, A. Rüdiger, P. Ruggi, K. Ryan, F. Salemi, L. Sammut, V. Sandberg, J. R. Sanders, V. Sannibale, I. Santiago Prieto, E. Saracco, B. Sassolas, B. S. Sathyaprakash, P. R. Saulson, R. Savage, J. Scheuer, R. Schilling, R. Schnabel, R. M.S. Schofield, E. Schreiber, D. Schuette, B. F. Schutz, J. Scott, S. M. Scott, D. Sellers, A. S. Sengupta, D. Sentenac, V. Sequino, A. Sergeev, D. Shaddock, S. Shah, M. S. Shahriar, M. Shaltev, B. Shapiro, P. Shawhan, D. H. Shoemaker, T. L. Sidery, K. Siellez, X. Siemens, D. Sigg, D. Simakov, A. Singer, L. Singer, R. Singh, A. M. Sintes, B. J.J. Slagmolen, J. Slutsky, J. R. Smith, M. Smith, R. J.E. Smith, N. D.Smith Lefebvre, E. J. Son, B. Sorazu, T. Souradeep, L. Sperandio, A. Staley, J. Stebbins, J. Steinlechner, S. Steinlechner, B. C. Stephens, S. Steplewski, S. Stevenson, R. Stone, D. Stops, K. A. Strain, N. Straniero, S. Strigin, R. Sturani, A. L. Stuver, T. Z. Summerscales, S. Susmithan, P. J. Sutton, B. Swinkels, M. Tacca, D. Talukder, D. B. Tanner, S. P. Tarabrin, R. Taylor, A. P.M.Ter Braack, M. P. Thirugnanasambandam, M. Thomas, P. Thomas, K. A. Thorne, K. S. Thorne, E. Thrane, V. Tiwari, K. V. Tokmakov, C. Tomlinson, A. Toncelli, M. Tonelli, O. Torre, C. V. Torres, C. I. Torrie, F. Travasso, G. Traylor, M. Tse, D. Ugolini, C. S. Unnikrishnan, A. L. Urban, K. Urbanek, H. Vahlbruch, G. Vajente, G. Valdes, M. Vallisneri, J. F.J.Vanden Brand, C. Vanden Broeck, S. Vander Putten, M. V.Vander Sluys, J. Van Heijningen, A. A.Van Veggel, S. Vass, M. Vasúth, R. Vaulin, A. Vecchio, G. Vedovato, J. Veitch, P. J. Veitch, K. Venkateswara, D. Verkindt, S. S. Verma, F. Vetrano, A. Viceré, R. Vincent Finley, J. Y. Vinet, S. Vitale, T. Vo, H. Vocca, C. Vorvick, W. D. Vousden, S. P. Vyachanin, A. Wade, L. Wade, M. Wade, M. Walker, L. Wallace, M. Wang, X. Wang, R. L. Ward, M. Was, B. Weaver, L. W. Wei, M. Weinert, A. J. Weinstein, R. Weiss, T. Welborn, L. Wen, P. Wessels, M. West, T. Westphal, K. Wette, J. T. Whelan, D. J. White, B. F. Whiting, K. Wiesner, C. Wilkinson, K. Williams, L. Williams, R. Williams, T. Williams, A. R. Williamson, J. L. Willis, B. Willke, M. Wimmer, W. Winkler, C. C. Wipf, A. G. Wiseman, H. Wittel, G. Woan, J. Worden, J. Yablon, I. Yakushin, H. Yamamoto, C. C. Yancey, H. Yang, Z. Yang, S. Yoshida, M. Yvert, A. Zadrozny, M. Zanolin, J. P. Zendri, Fan Zhang, L. Zhang, C. Zhao, X. J. Zhu, M. E. Zucker, S. Zuraw, J. Zweizig

Research output: Contribution to journalArticlepeer-review

31 Scopus citations

Abstract

We present an implementation of the F-statistic to carry out the first search in data from the Virgo laser interferometric gravitational wave detector for periodic gravitational waves from a priori unknown, isolated rotating neutron stars. We searched a frequency f0 range from 100 Hz to 1 kHz and the frequency dependent spindown f1 range from -1.6(f0/100 Hz) ×10-9 Hz s?1 to zero. A large part of this frequencyspindown space was unexplored by any of the all-sky searches published so far. Our method consisted of a coherent search over two-day periods using the F-statistic, followed by a search for coincidences among the candidates from the two-day segments. We have introduced a number of novel techniques and algorithms that allow the use of the fast Fourier transform (FFT) algorithm in the coherent part of the search resulting in a fifty-fold speed-up in computation of the F-statistic with respect to the algorithm used in the other pipelines. No significant gravitational wave signal was found. The sensitivity of the search was estimated by injecting signals into the data. In the most sensitive parts of the detector band more than 90% of signals would have been detected with dimensionless gravitationalwave amplitude greater than 5 ×10?24.

Original languageEnglish
Article number165014
JournalClassical and Quantum Gravity
Volume31
Issue number16
DOIs
StatePublished - 21 Aug 2014

Keywords

  • data analysis: algorithms and implementation
  • gravitational radiation detectors
  • gravitational waves
  • pulsars

Fingerprint Dive into the research topics of 'Implementation of an F-statistic all-sky search for continuous gravitational waves in Virgo VSR1 data'. Together they form a unique fingerprint.

Cite this