Searches for continuous gravitational waves from neutron stars: A twenty-year retrospective

被引:41
作者
Wette, Karl [1 ,2 ]
机构
[1] Australian Natl Univ, Ctr Gravitat Astrophys, Canberra, Vic 2601, Australia
[2] Australian Res Council Ctr Excellence Gravitat Wa, Hawthorn, Vic 3122, Australia
基金
澳大利亚研究理事会;
关键词
Gravitational waves; Neutron stars; Data analysis; MAGNETICALLY CONFINED MOUNTAIN; SPIN-DOWN LIMIT; CROSS-CORRELATION SEARCH; PRECESSING RIGID BODIES; PULSAR-TIMING PACKAGE; SCORPIUS X-1; 1ST SEARCH; R-MODES; RADIATION; EMISSION;
D O I
10.1016/j.astropartphys.2023.102880
中图分类号
P1 [天文学];
学科分类号
0704 ;
摘要
Seven years after the first direct detection of gravitational waves, from the collision of two black holes, the field of gravitational wave astronomy is firmly established. A first detection of continuous gravitational waves from rapidly-spinning neutron stars could be the field's next big discovery. I review the last twenty years of efforts to detect continuous gravitational waves using the LIGO and Virgo gravitational wave detectors. I summarise the model of a continuous gravitational wave signal, the challenges to finding such signals in noisy data, and the data analysis algorithms that have been developed to address those challenges. I present a quantitative analysis of 297 continuous wave searches from 80 papers, published from 2003 to 2022, and compare their sensitivities and coverage of the signal model parameter space.
引用
收藏
页数:32
相关论文
共 352 条
[1]   Advanced LIGO [J].
Aasi, J. ;
Abbott, B. P. ;
Abbott, R. ;
Abbott, T. ;
Abernathy, M. R. ;
Ackley, K. ;
Adams, C. ;
Adams, T. ;
Addesso, P. ;
Adhikari, R. X. ;
Adya, V. ;
Affeldt, C. ;
Aggarwal, N. ;
Aguiar, O. D. ;
Ain, A. ;
Ajith, P. ;
Alemic, A. ;
Allen, B. ;
Amariutei, D. ;
Anderson, S. B. ;
Anderson, W. G. ;
Arai, K. ;
Araya, M. C. ;
Arceneaux, C. ;
Areeda, J. S. ;
Ashton, G. ;
Ast, S. ;
Aston, S. M. ;
Aufmuth, P. ;
Aulbert, C. ;
Aylott, B. E. ;
Babak, S. ;
Baker, P. T. ;
Ballmer, S. W. ;
Barayoga, J. C. ;
Barbet, M. ;
Barclay, S. ;
Barish, B. C. ;
Barker, D. ;
Barr, B. ;
Barsotti, L. ;
Bartlett, J. ;
Barton, M. A. ;
Bartos, I. ;
Bassiri, R. ;
Batch, J. C. ;
Baune, C. ;
Behnke, B. ;
Bell, A. S. ;
Bell, C. .
CLASSICAL AND QUANTUM GRAVITY, 2015, 32 (07)
[2]   Searches for Continuous Gravitational Waves from Nine Young Supernova Remnants (vol 813, 39, 2015) [J].
Aasi, J. ;
Abbott, B. P. ;
Abbott, R. ;
Abbott, T. ;
Abernathy, M. R. ;
Acernese, F. ;
Ackley, K. ;
Adams, C. ;
Adams, T. ;
Addesso, P. ;
Adhikari, R. X. ;
Adya, V. ;
Affeldt, C. ;
Agathos, M. ;
Agatsuma, K. ;
Aggarwal, N. ;
Aguiar, O. D. ;
Ain, A. ;
Ajith, P. ;
Alemic, A. ;
Allen, B. ;
Allocca, A. ;
Amariutei, D. ;
Anderson, S. B. ;
Anderson, W. G. ;
Arai, K. ;
Araya, M. C. ;
Arceneaux, C. ;
Areeda, J. S. ;
Ast, S. ;
Aston, S. M. ;
Astone, P. ;
Aufmuth, P. ;
Aulbert, C. ;
Aylott, B. E. ;
Babak, S. ;
Baker, P. T. ;
Baldaccini, F. ;
Ballardin, G. ;
Ballmer, S. W. ;
Barayoga, J. C. ;
Barbet, M. ;
Barclay, S. ;
Barish, B. C. ;
Barker, D. ;
Barone, F. ;
Barr, B. ;
Barsotti, L. ;
Barsuglia, M. ;
Bartlett, J. .
ASTROPHYSICAL JOURNAL, 2021, 918 (02)
[3]   First low frequency all-sky search for continuous gravitational wave signals [J].
Aasi, J. ;
Abbott, B. P. ;
Abbott, R. ;
Abbott, T. D. ;
Abernathy, M. R. ;
Acernese, F. ;
Ackley, K. ;
Adams, C. ;
Adams, T. ;
Addesso, P. ;
Adhikari, R. X. ;
Adya, V. B. ;
Affeldt, C. ;
Agathos, M. ;
Agatsuma, K. ;
Aggarwal, N. ;
Aguiar, O. D. ;
Ain, A. ;
Ajith, P. ;
Allen, B. ;
Allocca, A. ;
Amariutei, D. V. ;
Andersen, M. ;
Anderson, S. B. ;
Anderson, W. G. ;
Arai, K. ;
Araya, M. C. ;
Arceneaux, C. C. ;
Areeda, J. S. ;
Arnaud, N. ;
Ashton, G. ;
Aston, S. M. ;
Astone, P. ;
Aufmuth, P. ;
Aulbert, C. ;
Babak, S. ;
Baker, P. T. ;
Baldaccini, F. ;
Ballardin, G. ;
Ballmer, S. W. ;
Barayoga, J. C. ;
Barclay, S. E. ;
Barish, B. C. ;
Barker, D. ;
Barone, F. ;
Barr, B. ;
Barsotti, L. ;
Barsuglia, M. ;
Bartlett, J. ;
Barton, M. A. .
PHYSICAL REVIEW D, 2016, 93 (04)
[4]   Search of the Orion spur for continuous gravitational waves using a loosely coherent algorithm on data from LIGO interferometers [J].
Aasi, J. ;
Abbott, B. P. ;
Abbott, R. ;
Abbott, T. D. ;
Abernathy, M. R. ;
Acernese, F. ;
Ackley, K. ;
Adams, C. ;
Adams, T. ;
Addesso, P. ;
Adhikari, R. X. ;
Adya, V. B. ;
Affeldt, C. ;
Agathos, M. ;
Agatsuma, K. ;
Aggarwal, N. ;
Aguiar, O. D. ;
Ain, A. ;
Ajith, P. ;
Allen, B. ;
Allocca, A. ;
Amariutei, D. V. ;
Andersen, M. ;
Anderson, S. B. ;
Anderson, W. G. ;
Arai, K. ;
Araya, M. C. ;
Arceneaux, C. C. ;
Areeda, J. S. ;
Arnaud, N. ;
Ashton, G. ;
Aston, S. M. ;
Astone, P. ;
Aufmuth, P. ;
Aulbert, C. ;
Babak, S. ;
Baker, P. T. ;
Baldaccini, F. ;
Ballardin, G. ;
Ballmer, S. W. ;
Barayoga, J. C. ;
Barclay, S. E. ;
Barish, B. C. ;
Barker, D. ;
Barone, F. ;
Barr, B. ;
Barsotti, L. ;
Barsuglia, M. ;
Bartlett, J. ;
Barton, M. A. .
PHYSICAL REVIEW D, 2016, 93 (04)
[5]   SEARCHES FOR CONTINUOUS GRAVITATIONAL WAVES FROM NINE YOUNG SUPERNOVA REMNANTS [J].
Aasi, J. ;
Abbott, B. P. ;
Abbott, R. ;
Abbott, T. ;
Abernathy, M. R. ;
Acernese, F. ;
Ackley, K. ;
Adams, C. ;
Adams, T. ;
Addesso, P. ;
Adhikari, R. X. ;
Adya, V. ;
Affeldt, C. ;
Agathos, M. ;
Agatsuma, K. ;
Aggarwal, N. ;
Aguiar, O. D. ;
Ain, A. ;
Ajith, P. ;
Alemic, A. ;
Allen, B. ;
Allocca, A. ;
Amariutei, D. ;
Anderson, S. B. ;
Anderson, W. G. ;
Arai, K. ;
Araya, M. C. ;
Arceneaux, C. ;
Areeda, J. S. ;
Ast, S. ;
Aston, S. M. ;
Astone, P. ;
Aufmuth, P. ;
Aulbert, C. ;
Aylott, B. E. ;
Babak, S. ;
Baker, P. T. ;
Baldaccini, F. ;
Ballardin, G. ;
Ballmer, S. W. ;
Barayoga, J. C. ;
Barbet, M. ;
Barclay, S. ;
Barish, B. C. ;
Barker, D. ;
Barone, F. ;
Barr, B. ;
Barsotti, L. ;
Barsuglia, M. ;
Bartlett, J. .
ASTROPHYSICAL JOURNAL, 2015, 813 (01)
[6]   Directed search for gravitational waves from Scorpius X-1 with initial LIGO data [J].
Aasi, J. ;
Abbott, B. P. ;
Abbott, R. ;
Abbott, T. ;
Abernathy, M. R. ;
Acernese, F. ;
Ackley, K. ;
Adams, C. ;
Adams, T. ;
Addesso, P. ;
Adhikari, R. X. ;
Adya, V. ;
Affeldt, C. ;
Agathos, M. ;
Agatsuma, K. ;
Aggarwal, N. ;
Aguiar, O. D. ;
Ain, A. ;
Ajith, P. ;
Alemic, A. ;
Allen, B. ;
Allocca, A. ;
Amariutei, D. ;
Anderson, S. B. ;
Anderson, W. G. ;
Arai, K. ;
Araya, M. C. ;
Arceneaux, C. ;
Areeda, J. S. ;
Arnaud, N. ;
Ashton, G. ;
Ast, S. ;
Aston, S. M. ;
Astone, P. ;
Aufmuth, P. ;
Aulbert, C. ;
Aylott, B. E. ;
Babak, S. ;
Baker, P. T. ;
Baldaccini, F. ;
Ballardin, G. ;
Ballmer, S. W. ;
Barayoga, J. C. ;
Barbet, M. ;
Barclay, S. ;
Barish, B. C. ;
Barker, D. ;
Barone, F. ;
Barr, B. ;
Barsotti, L. .
PHYSICAL REVIEW D, 2015, 91 (06)
[7]   Narrow-band search of continuous gravitational-wave signals from Crab and Vela pulsars in Virgo VSR4 data [J].
Aasi, J. ;
Abbott, B. P. ;
Abbott, R. ;
Abbott, T. ;
Abernathy, M. R. ;
Acernese, F. ;
Ackley, K. ;
Adams, C. ;
Adams, T. ;
Addesso, P. ;
Adhikari, R. X. ;
Adya, V. ;
Affeldt, C. ;
Agathos, M. ;
Agatsuma, K. ;
Aggarwal, N. ;
Aguiar, O. D. ;
Ain, A. ;
Ajith, P. ;
Alemic, A. ;
Allen, B. ;
Allocca, A. ;
Amariutei, D. ;
Anderson, S. B. ;
Anderson, W. G. ;
Arai, K. ;
Araya, M. C. ;
Arceneaux, C. ;
Areeda, J. S. ;
Ashton, G. ;
Ast, S. ;
Aston, S. M. ;
Astone, P. ;
Aufmuth, P. ;
Aulbert, C. ;
Aylott, B. E. ;
Babak, S. ;
Baker, P. T. ;
Baldaccini, F. ;
Ballardin, G. ;
Ballmer, S. W. ;
Barayoga, J. C. ;
Barbet, M. ;
Barclay, S. ;
Barish, B. C. ;
Barker, D. ;
Barone, F. ;
Barr, B. ;
Barsotti, L. ;
Barsuglia, M. .
PHYSICAL REVIEW D, 2015, 91 (02)
[8]   First all-sky search for continuous gravitational waves from unknown sources in binary systems [J].
Aasi, J. ;
Abbott, B. P. ;
Abbott, R. ;
Abbott, T. ;
Abernathy, M. R. ;
Accadia, T. ;
Acernese, F. ;
Ackley, K. ;
Adams, C. ;
Adams, T. ;
Addesso, P. ;
Adhikari, R. X. ;
Affeldt, C. ;
Agathos, M. ;
Aggarwal, N. ;
Aguiar, O. D. ;
Ain, A. ;
Ajith, P. ;
Alemic, A. ;
Allen, B. ;
Allocca, A. ;
Amariutei, D. ;
Andersen, M. ;
Anderson, R. ;
Anderson, S. B. ;
Anderson, W. G. ;
Arai, K. ;
Araya, M. C. ;
Arceneaux, C. ;
Areeda, J. ;
Aston, S. M. ;
Astone, P. ;
Aufmuth, P. ;
Aulbert, C. ;
Austin, L. ;
Aylott, B. E. ;
Babak, S. ;
Baker, P. T. ;
Ballardin, G. ;
Ballmer, S. W. ;
Barayoga, J. C. ;
Barbet, M. ;
Barish, B. C. ;
Barker, D. ;
Barone, F. ;
Barr, B. ;
Barsotti, L. ;
Barsuglia, M. ;
Barton, M. A. ;
Bartos, I. .
PHYSICAL REVIEW D, 2014, 90 (06)
[9]   Implementation of an F-statistic all-sky search for continuous gravitational waves in Virgo VSR1 data [J].
Aasi, J. ;
Abbott, B. P. ;
Abbott, R. ;
Abbott, T. ;
Abernathy, M. R. ;
Accadia, T. ;
Acernese, F. ;
Ackley, K. ;
Adams, C. ;
Adams, T. ;
Addesso, P. ;
Adhikari, R. X. ;
Affeldt, C. ;
Agathos, M. ;
Aggarwal, N. ;
Aguiar, O. D. ;
Ain, A. ;
Ajith, P. ;
Alemic, A. ;
Allen, B. ;
Allocca, A. ;
Amariutei, D. ;
Andersen, M. ;
Anderson, R. ;
Anderson, S. B. ;
Anderson, W. G. ;
Arai, K. ;
Araya, M. C. ;
Arceneaux, C. ;
Areeda, J. ;
Aston, S. M. ;
Astone, P. ;
Aufmuth, P. ;
Aulbert, C. ;
Austin, L. ;
Aylott, B. E. ;
Babak, S. ;
Baker, P. T. ;
Ballardin, G. ;
Ballmer, S. W. ;
Barayoga, J. C. ;
Barbet, M. ;
Barish, B. C. ;
Barker, D. ;
Barone, F. ;
Barr, B. ;
Barsotti, L. ;
Barsuglia, M. ;
Barton, M. A. ;
Bartos, I. .
CLASSICAL AND QUANTUM GRAVITY, 2014, 31 (16)
[10]   Application of a Hough search for continuous gravitational waves on data from the fifth LIGO science run [J].
Aasi, J. ;
Abadie, J. ;
Abbott, B. P. ;
Abbott, R. ;
Abbott, T. ;
Abernathy, M. R. ;
Accadia, T. ;
Acernese, F. ;
Adams, C. ;
Adams, T. ;
Adhikari, R. X. ;
Affeldt, C. ;
Agathos, M. ;
Aggarwal, N. ;
Aguiar, O. D. ;
Ajith, P. ;
Allen, B. ;
Allocca, A. ;
Ceron, E. Amador ;
Amariutei, D. ;
Anderson, R. A. ;
Anderson, S. B. ;
Anderson, W. G. ;
Arai, K. ;
Araya, M. C. ;
Arceneaux, C. ;
Areeda, J. ;
Ast, S. ;
Aston, S. M. ;
Astone, P. ;
Aufmuth, P. ;
Aulbert, C. ;
Austin, L. ;
Aylott, B. E. ;
Babak, S. ;
Baker, P. T. ;
Ballardin, G. ;
Ballmer, S. W. ;
Barayoga, J. C. ;
Barker, D. ;
Barnum, S. H. ;
Barone, F. ;
Barr, B. ;
Barsotti, L. ;
Barsuglia, M. ;
Barton, M. A. ;
Bartos, I. ;
Bassiri, R. ;
Basti, A. ;
Batch, J. .
CLASSICAL AND QUANTUM GRAVITY, 2014, 31 (08)