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

Journal Article · · Physical Review D
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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.

Research Organization:
Lawrence Berkeley National Lab. (LBNL), Berkeley, CA (United States)
Sponsoring Organization:
USDOE Office of Science (SC)
Contributing Organization:
LIGO Scientific Collaboration and Virgo Collaboration
Grant/Contract Number:
AC02-05CH11231
OSTI ID:
1603556
Journal Information:
Physical Review D, Vol. 100, Issue 12; ISSN 2470-0010
Publisher:
American Physical Society (APS)Copyright Statement
Country of Publication:
United States
Language:
English
Citation Metrics:
Cited by: 41 works
Citation information provided by
Web of Science

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A simple analysis of period noise in binary X-ray pulsars journal June 1993
Detecting gravitational wave emission from the known accreting neutron stars journal September 2008
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Gravitational waves: Sources, detectors and searches journal January 2013
Tuning into Scorpius X-1: adapting a continuous gravitational-wave search for a known binary system journal April 2016
GW151226: Observation of Gravitational Waves from a 22-Solar-Mass Binary Black Hole Coalescence journal June 2016
Gravitational Radiation and Rotation of Accreting Neutron Stars journal July 1998
Upper Limits on Gravitational Waves from Scorpius X-1 from a Model-based Cross-correlation Search in Advanced LIGO Data journal September 2017
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Cross-correlation search for periodic gravitational waves journal April 2008
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Data analysis of gravitational-wave signals from spinning neutron stars: The signal and its detection journal August 1998
Spinning down newborn neutron stars: Nonlinear development of the r -mode instability journal May 2009
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The Mass Donor of Scorpius X‐1 Revealed journal March 2002
Identification and mitigation of narrow spectral artifacts that degrade searches for persistent gravitational waves in the first two observing runs of Advanced LIGO journal April 2018
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