Narrow-band search of continuous gravitational-wave signals from Crab and Vela pulsars in Virgo VSR4 data

Aasi, J.; Abbott, B.  . P.; Abbott, R.; Abbott, T.; Abernathy, M.  . R.; Acernese, F.; Ackley, K.; Adams, C.; Adams, T.; 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.; Bartlett, J.; Barton, M.  . A.; Bartos, I.; Bassiri, R.; Basti, Andrea; Batch, J.  . C.; Bauer, T. h.  . S.; Baune, C.; Bavigadda, V.; Behnke, B.; Bejger, M.; Belczynski, C.; Bell, A.  . S.; Bell, C.; Benacquista, M.; Bergman, J.; Bergmann, G.; Berry, C.  . P.  . L.; Bersanetti, D.; Bertolini, A.; Betzwieser, J.; Bhagwat, S.; Bhandare, R.; Bilenko, I.  . A.; Billingsley, G.; Birch, J.; Biscans, S.; Bitossi, M.; Biwer, C.; Bizouard, M.  . A.; Blackburn, J.  . K.; Blackburn, L.; Blair, C.  . D.; Blair, D.; Bloemen, S.; Bock, O.; Bodiya, T.  . P.; Boer, M.; Bogaert, G.; Bojtos, P.; Bond, C.; Bondu, F.; Bonelli, L.; Bonnand, R.; Bork, R.; Born, M.; Boschi, Valerio; Bose, Sukanta; Bradaschia, C.; Brady, P.  . R.; Braginsky, V.  . B.; Branchesi, M.; Brau, J.  . E.; Briant, T.; Bridges, D.  . O.; Brillet, A.; Brinkmann, M.; Brisson, V.; Brooks, A.  . F.; Brown, D.  . A.; Brown, D.  . D.; Brown, N.  . M.; Buchman, S.; Buikema, A.; Bulik, T.; Bulten, H.  . J.; Buonanno, A.; Buskulic, D.; Buy, C.; Cadonati, L.; Cagnoli, G.; Calderón Bustillo, J.; Calloni, E.; Camp, J.  . B.; Cannon, K.  . C.; Cao, J.; Capano, C.  . D.; Carbognani, F.; Caride, S.; Caudill, S.; Cavaglià, M.; Cavalier, F.; Cavalieri, R.; Cella, G.; Cepeda, C.; Cesarini, E.; Chakraborty, R.; Chalermsongsak, T.; Chamberlin, S.  . J.; Chao, S.; Charlton, P.; Chassande Mottin, E.; Chen, Y.; Chincarini, A.; Chiummo, A.; Cho, H.  . S.; Cho, M.; Chow, J.  . H.; Christensen, N.; Chu, Q.; Chua, S.; Chung, S.; Ciani, G.; Clara, F.; Clark, J.  . A.; Cleva, F.; Coccia, E.; Cohadon, P. F.; Colla, A.; Collette, C.; Colombini, M.; Cominsky, L.; Constancio, M.; Conte, A.; Cook, D.; Corbitt, T.  . R.; Cornish, N.; Corsi, A.; Costa, C.  . A.; Coughlin, M.  . W.; Coulon, J. P.; Countryman, S.; Couvares, P.; Coward, D.  . M.; Cowart, M.  . J.; Coyne, D.  . C.; Coyne, R.; Craig, K.; Creighton, J.  . D.  . E.; Creighton, T.  . D.; Cripe, J.; Crowder, S.  . G.; Cumming, A.; Cunningham, L.; Cuoco, E.; Cutler, C.; Dahl, K.; Dal Canton, T.; Damjanic, M.; Danilishin, S.  . L.; D’Antonio, S.; Danzmann, K.; Dartez, L.; Dattilo, V.; Dave, I.; Daveloza, H.; Davier, M.; Davies, G.  . S.; Daw, E.  . J.; Day, R.; Debra, D.; Debreczeni, G.; Degallaix, J.; De Laurentis, M.; Deléglise, S.; DEL POZZO, Walter; Denker, T.; Dent, T.; Dereli, H.; Dergachev, V.; De Rosa, R.; Derosa, R.  . T.; Desalvo, R.; Dhurandhar, S.; Díaz, M.; Di Fiore, L.; DI LIETO, Alberto; Di Palma, I.; Di Virgilio, A.; Dojcinoski, G.; Dolique, V.; Dominguez, E.; Donovan, F.; Dooley, K.  . L.; Doravari, S.; Douglas, R.; Downes, T.  . P.; Drago, M.; Driggers, J.  . C.; Du, Z.; Ducrot, M.; Dwyer, S.; Eberle, T.; Edo, T.; Edwards, M.; Edwards, M.; Effler, A.; Eggenstein, H. B.; Ehrens, P.; Eichholz, J.; Eikenberry, S.  . S.; Essick, R.; Etzel, T.; Evans, M.; Evans, T.; Factourovich, M.; Fafone, V.; Fairhurst, S.; Fan, X.; Fang, Q.; Farinon, S.; Farr, B.; Farr, W.  . M.; Favata, M.; Fays, M.; Fehrmann, H.; Fejer, M.  . M.; Feldbaum, D.; Ferrante, Isidoro; Ferreira, E.  . C.; Ferrini, F.; Fidecaro, Francesco; Fiori, I.; Fisher, R.  . P.; Flaminio, R.; Fournier, J. D.; Franco, S.; Frasca, S.; Frasconi, F.; Frei, Z.; Freise, A.; Frey, R.; Fricke, T.  . T.; Fritschel, P.; Frolov, V.  . V.; Fuentes Tapia, S.; Fulda, P.; Fyffe, M.; Gair, J.  . R.; Gammaitoni, L.; Gaonkar, S.; Garufi, F.; Gatto, A.; Gehrels, N.; Gemme, G.; Gendre, B.; Genin, E.; Gennai, A.; Gergely, L.  . Á.; Ghosh, S.; Giaime, J.  . A.; Giardina, K.  . D.; Giazotto, A.; Gleason, J.; Goetz, E.; Goetz, R.; Gondan, L.; González, G.; Gordon, N.; Gorodetsky, M.  . L.; Gossan, S.; Goßler, S.; Gouaty, R.; Gräf, C.; Graff, P.  . B.; Granata, M.; Grant, A.; Gras, S.; Gray, C.; Greco, G.; Greenhalgh, R.  . J.  . S.; Gretarsson, A.  . M.; Groot, P.; Grote, H.; Grunewald, S.; Guidi, G.  . M.; Guido, C.  . J.; Guo, X.; Gushwa, K.; Gustafson, E.  . K.; Gustafson, R.; Hacker, J.; Hall, E.  . D.; Hammond, G.; Hanke, M.; Hanks, J.; Hanna, C.; Hannam, M.  . D.; Hanson, J.; Hardwick, T.; Harms, J.; Harry, G.  . M.; Harry, I.  . W.; Hart, M.; Hartman, M.  . T.; Haster, C. J.; Haughian, K.; Hee, S.; Heidmann, A.; Heintze, M.; Heinzel, G.; Heitmann, H.; Hello, P.; Hemming, G.; Hendry, M.; Heng, I.  . S.; Heptonstall, A.  . W.; Heurs, M.; Hewitson, M.; Hild, S.; Hoak, D.; Hodge, K.  . A.; Hofman, D.; Hollitt, S.  . E.; Holt, K.; Hopkins, P.; Hosken, D.  . J.; Hough, J.; Houston, E.; Howell, E.  . J.; Y.  . M., Hu; Huerta, E.; Hughey, B.; Husa, S.; Huttner, S.  . H.; Huynh, M.; Huynh Dinh, T.; Idrisy, A.; Indik, N.; Ingram, D.  . R.; Inta, R.; Islas, G.; Isler, J.  . C.; Isogai, T.; Iyer, B.  . R.; Izumi, K.; Jacobson, M.; Jang, H.; Jaranowski, P.; Jawahar, S.; Ji, Y.; Jiménez Forteza, F.; Johnson, W.  . W.; Jones, D.  . I.; Jones, R.; Jonker, R.  . J.  . G.; Ju, L.; Haris, K.; Kalogera, V.; Kandhasamy, S.; Kang, G.; Kanner, J.  . B.; Kasprzack, M.; Katsavounidis, E.; Katzman, W.; Kaufer, H.; Kaufer, S.; Kaur, T.; Kawabe, K.; Kawazoe, F.; Kéfélian, F.; Keiser, G.  . M.; Keitel, D.; Kelley, D.  . B.; Kells, W.; Keppel, D.  . G.; Key, J.  . S.; Khalaidovski, A.; Khalili, F.  . Y.; Khazanov, E.  . A.; Kim, C.; Kim, K.; Kim, N.  . G.; Kim, N.; Kim, Y. M.; King, E.  . J.; King, P.  . J.; Kinzel, D.  . L.; Kissel, J.  . S.; Klimenko, S.; Kline, J.; Koehlenbeck, S.; Kokeyama, K.; Kondrashov, V.; Korobko, M.; Korth, W.  . Z.; Kowalska, I.; Kozak, D.  . B.; Kringel, V.; Krishnan, B.; Królak, A.; Krueger, C.; Kuehn, G.; Kumar, A.; Kumar, P.; Kuo, L.; Kutynia, A.; Landry, M.; Lantz, B.; Larson, S.; Lasky, P.  . D.; Lazzarini, A.; Lazzaro, C.; Lazzaro, C.; Le, J.; Leaci, P.; Leavey, S.; Lebigot, E.; Lebigot, E.  . O.; Lee, C.  . H.; Lee, H.  . K.; Lee, H.  . M.; Leonardi, M.; Leong, J.  . R.; Leroy, N.; Letendre, N.; Levin, Y.; Levine, B.; Lewis, J.; T.  . G.  . F., Li; Libbrecht, K.; Libson, A.; Lin, A.  . C.; Littenberg, T.  . B.; Lockerbie, N.  . A.; Lockett, V.; Logue, J.; Lombardi, A.  . L.; Lorenzini, M.; Loriette, V.; Lormand, M.; Losurdo, G.; Lough, J.; Lubinski, M.  . J.; Lück, H.; Lundgren, A.  . P.; Lynch, R.; Ma, Y.; Macarthur, J.; Macdonald, T.; Machenschalk, B.; Macinnis, M.; Macleod, D.  . M.; Magaña Sandoval, F.; Magee, R.; Mageswaran, M.; Maglione, C.; Mailand, K.; Majorana, E.; Maksimovic, I.; Malvezzi, V.; Man, N.; Mandel, I.; Mandic, V.; Mangano, V.; Mangano, V.; Mansell, G.  . L.; Mantovani, M.; Marchesoni, F.; Marion, F.; Márka, S.; Márka, Z.; Markosyan, A.; Maros, E.; Martelli, F.; Martellini, L.; Martin, I.  . W.; Martin, R.  . M.; Martynov, D.; Marx, J.  . N.; Mason, K.; Masserot, A.; Massinger, T.  . J.; Matichard, F.; Matone, L.; Mavalvala, N.; Mazumder, N.; Mazzolo, G.; Mccarthy, R.; Mcclelland, D.  . E.; Mccormick, S.; Mcguire, S.  . C.; Mcintyre, G.; Mciver, J.; Mclin, K.; Mcwilliams, S.; Meacher, D.; Meadors, G.  . D.; Meidam, J.; Meinders, M.; Melatos, A.; Mendell, G.; Mercer, R.  . A.; Meshkov, S.; Messenger, C.; Meyers, P.  . M.; Mezzani, F.; Miao, H.; Michel, C.; Middleton, H.; Mikhailov, E.  . E.; Milano, L.; Miller, A.; Miller, J.; Millhouse, M.; Minenkov, Y.; Ming, J.; Mirshekari, S.; Mishra, C.; Mitra, S.; Mitrofanov, V.  . P.; Mitselmakher, G.; Mittleman, R.; Moe, B.; Moggi, A.; Mohan, M.; Mohanty, S.  . D.; Mohapatra, S.  . R.  . P.; Moore, B.; Moraru, D.; Moreno, G.; Morriss, S.  . R.; Mossavi, K.; Mours, B.; Mow Lowry, C.  . M.; Mueller, C.  . L.; Mueller, G.; Mukherjee, S.; Mullavey, A.; Munch, J.; Murphy, D.; Murray, P.  . G.; Mytidis, A.; Nagy, M.  . F.; Nardecchia, I.; Nash, T.; Naticchioni, L.; Nayak, R.  . K.; Necula, V.; Nedkova, K.; Nelemans, G.; Neri, I.; Neri, M.; Newton, G.; Nguyen, T.; Nielsen, A.  . B.; Nissanke, S.; Nitz, A.  . H.; Nocera, F.; Nolting, D.; Normandin, M.  . E.  . N.; Nuttall, L.  . K.; Ochsner, E.; O’Dell, J.; Oelker, E.; Ogin, G.  . H.; J.  . J., Oh; S.  . H., Oh; Ohme, F.; Oppermann, P.; Oram, R.; O’Reilly, B.; Ortega, W.; O’Shaughnessy, R.; Osthelder, C.; Ottaway, D.  . J.; Ottens, R.  . S.; Overmier, H.; Owen, B.  . J.; Padilla, C.; Pai, A.; Pai, S.; Palashov, O.; Palomba, C.; Pal Singh, A.; Pan, H.; Pankow, C.; Pannarale, F.; Pant, B.  . C.; Paoletti, F.; Papa, M.  . A.; Paris, H.; Pasqualetti, A.; Passaquieti, Roberto; Passuello, D.; Patrick, Z.; Pedraza, M.; Pekowsky, L.; Pele, A.; Penn, S.; Perreca, A.; Phelps, M.; Pichot, M.; Piergiovanni, F.; Pierro, V.; Pillant, G.; Pinard, L.; Pinto, I.  . M.; Pitkin, M.; Poeld, J.; Poggiani, Rosa; Post, A.; Poteomkin, A.; Powell, J.; Prasad, J.; Predoi, V.; Premachandra, S.; Prestegard, T.; Price, L.  . R.; Prijatelj, M.; Principe, M.; Privitera, S.; Prodi, G.  . A.; Prokhorov, L.; Puncken, O.; Punturo, M.; Puppo, P.; Pürrer, M.; Qin, J.; Quetschke, V.; Quintero, E.; Quiroga, G.; Quitzow James, R.; Raab, F.  . J.; Rabeling, D.  . S.; Rácz, I.; Radkins, H.; Raffai, P.; Raja, S.; Rajalakshmi, G.; Rakhmanov, M.; Ramirez, K.; Rapagnani, P.; Raymond, V.; Razzano, Massimiliano; Re, V.; Reed, C.  . M.; Regimbau, T.; Rei, L.; Reid, S.; Reitze, D.  . H.; Reula, O.; Ricci, F.; Riles, K.; Robertson, N.  . A.; Robie, R.; Robinet, F.; Rocchi, A.; Rolland, L.; Rollins, J.  . G.; Roma, V.; Romano, R.; Romanov, G.; Romie, J.  . H.; Rosińska, D.; Rowan, S.; Rüdiger, A.; Ruggi, P.; Ryan, K.; Sachdev, S.; Sadecki, T.; Sadeghian, L.; Saleem, M.; Salemi, F.; Sammut, L.; Sandberg, V.; Sanders, J.  . R.; Sannibale, V.; Santiago Prieto, I.; Sassolas, B.; Sathyaprakash, B.  . S.; Saulson, P.  . R.; Savage, R.; Sawadsky, A.; Scheuer, J.; Schilling, R.; Schmidt, P.; Schnabel, R.; Schofield, R.  . M.  . S.; Schreiber, E.; Schuette, D.; Schutz, B.  . F.; Scott, J.; Scott, S.  . M.; Sellers, D.; Sengupta, A.  . S.; Sentenac, D.; Sequino, V.; Serafinelli, R.; Sergeev, A.; Serna, G.; Sevigny, A.; Shaddock, D.  . A.; Shah, S.; Shahriar, M.  . S.; Shaltev, M.; Shao, Z.; Shapiro, B.; Shawhan, P.; Shoemaker, D.  . H.; Sidery, T.  . L.; Siellez, K.; Siemens, X.; Sigg, D.; Silva, A.  . D.; Simakov, D.; Singer, A.; Singer, L.; Singh, R.; Sintes, A.  . M.; Slagmolen, B.  . J.  . J.; Smith, J.  . R.; Smith, M.  . R.; Smith, R.  . J.  . E.; Smith Lefebvre, N.  . D.; Son, E.  . J.; Sorazu, B.; Souradeep, T.; Staley, A.; Stebbins, J.; Steinke, M.; Steinlechner, J.; Steinlechner, S.; Steinmeyer, D.; Stephens, B.  . C.; Steplewski, S.; Stevenson, S.; Stone, R.; Strain, K.  . A.; Straniero, N.; Strigin, S.; Sturani, R.; Stuver, A.  . L.; Summerscales, T.  . Z.; Sutton, P.  . J.; Swinkels, B.; Szczepanczyk, M.; Szeifert, G.; Tacca, M.; Talukder, D.; Tanner, D.  . B.; Tápai, M.; Tarabrin, S.  . P.; Taracchini, A.; Taylor, R.; Tellez, G.; Theeg, T.; Thirugnanasambandam, M.  . P.; Thomas, M.; Thomas, P.; Thorne, K.  . A.; Thorne, K.  . S.; Thrane, E.; Tiwari, V.; Tomlinson, C.; Tonelli, Mauro; Torres, C.  . V.; Torrie, C.  . I.; Travasso, F.; Traylor, G.; Tse, M.; Tshilumba, D.; Ugolini, D.; Unnikrishnan, C.  . S.; Urban, A.  . L.; Usman, S.  . A.; Vahlbruch, H.; Vajente, G.; Vajente, G.; Valdes, G.; Vallisneri, M.; van Bakel, N.; van Beuzekom, M.; van den Brand, J.  . F.  . J.; van den Broeck, C.; van der Sluys, M.  . V.; van Heijningen, J.; van Veggel, A.  . A.; Vass, S.; Vasúth, M.; Vaulin, R.; Vecchio, A.; Vedovato, G.; Veitch, J.; Veitch, J.; Veitch, P.  . J.; Venkateswara, K.; Verkindt, D.; Vetrano, F.; Viceré, A.; Vincent Finley, R.; Vinet, J. Y.; Vitale, S.; Vo, T.; Vocca, H.; Vorvick, C.; Vousden, W.  . D.; Vyatchanin, S.  . P.; Wade, A.  . R.; Wade, L.; Wade, M.; Walker, M.; Wallace, L.; Walsh, S.; Wang, H.; Wang, M.; Wang, X.; Ward, R.  . L.; Warner, J.; Was, M.; Weaver, B.; Wei, L. W.; Weinert, M.; Weinstein, A.  . J.; Weiss, R.; Welborn, T.; Wen, L.; Wessels, P.; Westphal, T.; Wette, K.; Whelan, J.  . T.; White, D.  . J.; Whiting, B.  . F.; Wilkinson, C.; Williams, L.; Williams, R.; Williamson, A.  . R.; Willis, J.  . L.; Willke, B.; Wimmer, M.; Winkler, W.; Wipf, C.  . C.; Wittel, H.; Woan, G.; Worden, J.; Xie, S.; Yablon, J.; Yakushin, I.; Yam, W.; Yamamoto, H.; Yancey, C.  . C.; Yang, Q.; Yvert, M.; Zadrożny, A.; Zanolin, M.; Zendri, J. P.; Zhang, Fan; Zhang, L.; Zhang, M.; Zhang, Y.; Zhao, C.; Zhou, M.; Zhu, X.  . J.; Zucker, M.  . E.; Zuraw, S.; Zweizig, J.

doi:10.1103/PhysRevD.91.022004

In this paper we present the results of a coherent narrow-band search for continuous gravitational-wave signals from the Crab and Vela pulsars conducted on Virgo VSR4 data. In order to take into account a possible small mismatch between the gravitational-wave frequency and two times the star rotation frequency, inferred from measurement of the electromagnetic pulse rate, a range of 0.02 Hz around two times the star rotational frequency has been searched for both the pulsars. No evidence for a signal has been found and 95% confidence level upper limits have been computed assuming both that polarization parameters are completely unknown and that they are known with some uncertainty, as derived from x-ray observations of the pulsar wind torii. For Vela the upper limits are comparable to the spin-down limit, computed assuming that all the observed spin-down is due to the emission of gravitational waves. For Crab the upper limits are about a factor of 2 below the spin-down limit, and represent a significant improvement with respect to past analysis. This is the first time the spin-down limit is significantly overcome in a narrow-band search.