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First search for nontensorial gravitational waves from known pulsars

Abbott, B.P., Abbott, R., Abbott, T.D., Acernese, F., Ackley, K., Adams, C., Adams, T., Addesso, P., Adhikari, R.X., Adya, V.B., Affeldt, C., Afrough, M., Agarwal, B., Agathos, M., Agatsuma, K., Aggarwal, N., Aguiar, O.D., Aiello, L., Ain, A., Ajith, P., Allen, G., Allocca, A., Altin, P.A., Amato, A., Ananyeva, A., Anderson, S.B., Anderson, W.G., Antier, S., Appert, S., Arai, K., Araya, M.C., Areeda, J.S., Arnaud, N., Arun, K.G., Ascenzi, S., Ashton, G., Ast, M., Aston, S.M., Astone, P., Aufmuth, P., Aulbert, C., AultONeal, K., Avila-Alvarez, A., Babak, S., Bacon, P., 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., Barone, F., Barr, B., Barsotti, L., Barsuglia, M., Barta, D., Bartlett, J., Bartos, I., Bassiri, R., Basti, A., Batch, J.C., Baune, C., Bawaj, M., Bazzan, M., Bécsy, B., Beer, C., Bejger, M., Belahcene, I., Bell, A.S., Berger, B.K., Bergmann, G., Berry, C.P.L., Bersanetti, D., Bertolini, A., Betzwieser, J., Bhagwat, S., Bhandare, R., Bilenko, I.A., Billingsley, G., Billman, C.R., Birch, J., Birney, R., Birnholtz, O., Biscans, S., Bisht, A., Bitossi, M., Biwer, C., Bizouard, M.A., Blackburn, J.K., Blackman, J., Blair, C.D., Blair, D.G., Blair, R.M., Bloemen, S., Bock, O., Bode, N., Boer, M., Bogaert, G., Bohe, A., Bondu, F., Bonnand, R., Boom, B.A., Bork, R., Boschi, V., Bose, S., Bouffanais, Y., Bozzi, A., Bradaschia, C., Brady, P.R., Braginsky, V.B., Branchesi, M., Brau, J.E., Briant, T., Brillet, A., Brinkmann, M., Brisson, V., Brockill, P., Broida, J.E., Brooks, A.F., Brown, D.A., Brown, D.D., Brown, N.M., Brunett, S., Buchanan, C.C., Buikema, A., Bulik, T., Bulten, H.J., Buonanno, A., Buskulic, D., Buy, C., Byer, R.L., Cabero, M., Cadonati, L., Cagnoli, G., Cahillane, C., Calderón Bustillo, J., Callister, T.A., Calloni, E., Camp, J.B., Canepa, M., Canizares, P., Cannon, K.C., Cao, H., Cao, J., Capano, C.D., Capocasa, E., Carbognani, F., Caride, S., Carney, M.F., Casanueva Diaz, J., Casentini, C., Caudill, S., Cavaglià, M., Cavalier, F., Cavalieri, R., Cella, G., Cepeda, C.B., Cerboni Baiardi, L., Cerretani, G., Cesarini, E., Chamberlin, S.J., Chan, M., Chao, S., Charlton, P., Chassande-Mottin, E., Chatterjee, D., Cheeseboro, B.D., Chen, H.Y., Chen, Y., Cheng, H.-P., Chincarini, A., Chiummo, A., Chmiel, T., Cho, H.S., Cho, M., Chow, J.H., Christensen, N., Chu, Q., Chua, A.J.K., Chua, S., Chung, A.K.W., Chung, S., Ciani, G., Ciolfi, R., Cirelli, C.E., Cirone, A., Clara, F., Clark, J.A., Cleva, F., Cocchieri, C., Coccia, E., Cohadon, P.-F., Colla, A., Collette, C.G., Cominsky, L.R., Constancio, M., Conti, L., Cooper, S.J., Corban, P., Corbitt, T.R., Corley, K.R., Cornish, N., Corsi, A., Cortese, S., Costa, C.A., Coughlin, M.W., Coughlin, Scott 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., Crowder, S.G., Cullen, T.J., Cumming, A., Cunningham, L., Cuoco, E., Canton, T. Dal, Danilishin, S.L., D'Antonio, S., Danzmann, K., Dasgupta, A., Da Silva Costa, C.F., Dattilo, V., Dave, I., Davier, M., Davis, D., Daw, E.J., Day, B., De, S., DeBra, D., Degallaix, J., De Laurentis, M., Deléglise, S., Del Pozzo, W., Denker, T., Dent, T., Dergachev, V., De Rosa, R., DeRosa, R.T., DeSalvo, R., Devenson, J., Devine, R.C., Dhurandhar, S., Díaz, M.C., Di Fiore, L., Di Giovanni, M., Di Girolamo, T., Di Lieto, A., Di Pace, S., Di Palma, I., Di Renzo, F., Doctor, Z., Dolique, V., Donovan, F., Dooley, Katherine

, Doravari, S., Dorrington, Iain, Douglas, R., Dovale Álvarez, M., Downes, T.P., Drago, M., Drever, R.W.P., Driggers, J.C., Du, Z., Ducrot, M., Duncan, J., Dwyer, S.E., Edo, T.B., Edwards, M.C., Effler, A., Eggenstein, H.-B., Ehrens, P., Eichholz, J., Eikenberry, S.S., Eisenstein, R.A., Essick, R.C., Etienne, Z.B., Etzel, T., Evans, M., Evans, T.M., Factourovich, M., Fafone, V., Fair, H., Fairhurst, Stephen

, Fan, X., Farinon, S., Farr, B., Farr, W.M., Fauchon-Jones, Edward, Favata, M., Fays, Maxime, Fehrmann, H., Feicht, J., Fejer, M.M., Fernandez-Galiana, A., Ferrante, I., Ferreira, E.C., Ferrini, F., Fidecaro, F., Fiori, I., Fiorucci, D., Fisher, R.P., Flaminio, R., Fletcher, M., Fong, H., Forsyth, P.W.F., Forsyth, S.S., Fournier, J.-D., Frasca, S., Frasconi, F., Frei, Z., Freise, A., Frey, R., Frey, V., Fries, E.M., Fritschel, P., Frolov, V.V., Fulda, P., Fyffe, M., Gabbard, H., Gabel, M., Gadre, B.U., Gaebel, S.M., Gair, J.R., Gammaitoni, L., Ganija, M.R., Gaonkar, S.G., Garufi, F., Gaudio, S., Gaur, G., Gayathri, V., Gehrels, N., Gemme, G., Genin, E., Gennai, A., George, D., George, J., Gergely, L., Germain, V., Ghonge, S., Ghosh, Abhirup, Ghosh, Archisman, Ghosh, S., Giaime, J.A., Giardina, K.D., Giazotto, A., Gill, K., Glover, L., Goetz, E., Goetz, R., Gomes, S., González, G., Gonzalez Castro, J.M., Gopakumar, A., Gorodetsky, M.L., Gossan, S.E., Gosselin, M., Gouaty, R., Grado, A., Graef, C., Granata, M., Grant, A., Gras, S., Gray, C., Greco, G., Green, A.C., Groot, P., Grote, Hartmut

, Grunewald, S., Gruning, P., Guidi, G.M., Guo, X., Gupta, A., Gupta, M.K., Gushwa, K.E., Gustafson, E.K., Gustafson, R., Hall, B.R., Hall, E.D., Hammond, G., Haney, M., Hanke, M.M., Hanks, J., Hanna, C., Hannuksela, O.A., Hanson, J., Hardwick, T., Harms, J., Harry, G.M., Harry, I.W., Hart, M.J., Haster, C.-J., Haughian, K., Healy, J., Heidmann, A., Heintze, M.C., Heitmann, H., Hello, P., Hemming, G., Hendry, M., Heng, I.S., Hennig, J., Henry, J., Heptonstall, A.W., Heurs, M., Hild, S., Hoak, D., Hofman, D., Holt, K., Holz, D.E., Hopkins, Paul

, Horst, C., Hough, J., Houston, E.A., Howell, E.J., Hu, Y.M., Huerta, E.A., Huet, D., Hughey, B., Husa, S., Huttner, S.H., Huynh-Dinh, T., Indik, N., Ingram, D.R., Inta, R., Intini, G., Isa, H.?N., Isac, J.-M., Isi, M., Iyer, B.R., Izumi, K., Jacqmin, T., Jani, K., Jaranowski, P., Jawahar, S., Jiménez-Forteza, F., Johnson, W.W., Jones, D.I., Jones, R., Jonker, R.J.G., Ju, L., Junker, J., Kalaghatgi, Chinmay

, Kalogera, V., Kandhasamy, S., Kang, G., Kanner, J.B., Karki, S., Karvinen, K.S., Kasprzack, M., Katolik, M., Katsavounidis, E., Katzman, W., Kaufer, S., Kawabe, K., Kéfélian, F., Keitel, D., Kemball, A.J., Kennedy, R., Kent, C., Key, J.S., Khalili, F.Y., Khan, I., Khan, S., Khan, Z., Khazanov, E.A., Kijbunchoo, N., Kim, Chunglee, Kim, J.C., Kim, W., Kim, W.S., Kim, Y.-M., Kimbrell, S.J., King, E.J., King, P.J., Kirchhoff, R., Kissel, J.S., Kleybolte, L., Klimenko, S., Koch, P., Koehlenbeck, S.M., Koley, S., Kondrashov, V., Kontos, A., Korobko, M., Korth, W.Z., Kowalska, I., Kozak, D.B., Krämer, C., Kringel, V., Krishnan, B., Królak, A., Kuehn, G., Kumar, P., Kumar, R., Kumar, S., Kuo, L., Kutynia, A., Kwang, S., Lackey, B.D., Lai, K.H., Landry, M., 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., Lee, C.H., Lee, H.K., Lee, H.M., Lee, H.W., Lee, K., Lehmann, J., Lenon, A., Leonardi, M., Leroy, N., Letendre, N., Levin, Y., Li, T.G.F., Libson, A., Littenberg, T.B., Liu, J., Lo, R.K.L., Lockerbie, N.A., London, Lionel

, Lord, J.E., Lorenzini, M., Loriette, V., Lormand, M., Losurdo, G., Lough, J.?D., Lousto, C.?O., Lovelace, G., Lück, H., Lumaca, D., Lundgren, A.?P., Lynch, R., Ma, Y., Macfoy, S., Machenschalk, B., MacInnis, M., MacLeod, Duncan

, Magaña Hernandez, I., Magaña-Sandoval, F., Magaña Zertuche, L., Magee, R.M., Majorana, E., Maksimovic, I., 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., Maros, E., Martelli, F., Martellini, L., Martin, I.W., Martynov, D.V., Mason, K., Masserot, A., Massinger, T.J., Masso-Reid, M., Mastrogiovanni, S., Matas, A., Matichard, F., Matone, L., Mavalvala, N., Mazumder, N., McCarthy, R., McClelland, D.E., McCormick, S., McCuller, L., McGuire, S.C., McIntyre, G., McIver, J., McManus, D.J., McRae, T., McWilliams, S.T., Meacher, D., Meadors, G.D., Meidam, J., Mejuto-Villa, E., Melatos, A., Mendell, G., Mercer, R.A., Merilh, E.L., Merzougui, M., Meshkov, S., Messenger, C., Messick, C., Metzdorff, R., Meyers, P.M., Mezzani, F., Miao, H., Michel, C., Middleton, H., Mikhailov, E.E., Milano, L., Miller, A.L., Miller, A., Miller, B.B., Miller, J., Millhouse, M., Minazzoli, O., Minenkov, Y., Ming, J., Mishra, C., Mitra, S., Mitrofanov, V.P., Mitselmakher, G., Mittleman, R., Moggi, A., Mohan, M., Mohapatra, S.R.P., Montani, M., Moore, B.C., Moore, C.J., Moraru, D., Moreno, G., Morriss, S.R., Mours, B., Mow-Lowry, C.M., Mueller, G., Muir, Alistair

, Mukherjee, Arunava, Mukherjee, D., Mukherjee, S., Mukund, N., Mullavey, A., Munch, J., Muniz, E.A.M., Murray, P.G., Napier, K., Nardecchia, I., Naticchioni, L., Nayak, R.K., Nelemans, G., Nelson, T.J.N., Neri, M., Nery, M., Neunzert, A., Newport, J.M., Newton, G., Ng, K.K.Y., Nguyen, T.T., Nichols, D., Nielsen, A.B., Nissanke, S., Nitz, A., Noack, A., Nocera, F., Nolting, D., Normandin, M.E.N., Nuttall, Laura

, Oberling, J., Ochsner, E., Oelker, E., Ogin, G.H., Oh, J.J., Oh, S.H., Ohme, F., Oliver, M., Oppermann, P., Oram, Richard J., O'Reilly, B., Ormiston, R., Ortega, L.F., O'Shaughnessy, R., Ottaway, D.J., Overmier, H., Owen, B.J., Pace, A.E., Page, J., Page, M.A., Pai, A., Pai, S.A., Palamos, J.R., Palashov, O., Palomba, C., Pal-Singh, A., Pan, H., Pang, B., Pang, P.T.H., Pankow, C., Pannarale Greco, Francesco

, Pant, B.C., Paoletti, F., Paoli, A., Papa, M.A., Paris, H.R., Parker, W., Pascucci, D., Pasqualetti, A., Passaquieti, R., Passuello, D., Patricelli, B., Pearlstone, B.L., Pedraza, M., Pedurand, R., Pekowsky, L., Pele, A., Penn, S., Perez, C.J., Perreca, A., Perri, L.M., Pfeiffer, H.P., Phelps, M., Piccinni, O.J., Pichot, M., Piergiovanni, F., Pierro, V., Pillant, G., Pinard, L., Pinto, I.M., Pitkin, M., Poggiani, R., Popolizio, P., Porter, E.K., Post, A., Powell, J., Prasad, J., Pratt, J.W.W., Predoi, Valeriu

, Prestegard, T., Prijatelj, M., Principe, M., Privitera, S., Prix, R., Prodi, G.A., Prokhorov, L.G., Puncken, O., Punturo, M., Puppo, P., Pürrer, M., Qi, H., Qin, J., Qiu, S., Quetschke, V., Quintero, E.A., Quitzow-James, R., Raab, F.J., Rabeling, D.S., Radkins, H., Raffai, P., Raja, S., Rajan, C., Rakhmanov, M., Ramirez, K.E., Rapagnani, P., Raymond, V., Razzano, M., Read, J., Regimbau, T., Rei, L., Reid, S., Reitze, D.H., Rew, H., Reyes, S.D., Ricci, F., Ricker, P.M., Rieger, S., Riles, K., Rizzo, M., Robertson, N.A., Robie, R., Robinet, F., Rocchi, A., Rolland, L., Rollins, J.G., Roma, V.J., Romano, R., Romel, C.L., Romie, J.H., Rosińska, D., Ross, M.P., Rowan, S., Rüdiger, A., Ruggi, P., Ryan, K., Sachdev, S., Sadecki, T., Sadeghian, L., Sakellariadou, M., Salconi, L., Saleem, M., Salemi, F., Samajdar, A., Sammut, L., Sampson, L.M., Sanchez, E.J., Sandberg, V., Sandeen, B., Sanders, J.R., Sassolas, B., Sathyaprakash, Bangalore

, Saulson, P.R., Sauter, O., Savage, R.L., Sawadsky, A., Schale, P., Scheuer, J., Schmidt, E., Schmidt, J., Schmidt, P., Schnabel, R., Schofield, R.M.S., Schönbeck, A., Schreiber, E., Schuette, D., Schulte, B.W., Schutz, Bernard

, Schwalbe, S.G., Scott, J., Scott, S.M., Seidel, E., Sellers, D., Sengupta, A.S., Sentenac, D., Sequino, V., Sergeev, A., Shaddock, D.A., Shaffer, T.J., Shah, A.A., Shahriar, M.S., Shao, L., Shapiro, B., Shawhan, P., Sheperd, A., Shoemaker, D.H., Shoemaker, D.M., Siellez, K., Siemens, X., Sieniawska, M., Sigg, D., Silva, A.D., Singer, A., Singer, L.P., Singh, A., Singh, R., Singhal, A., Sintes, A.M., Slagmolen, B.J.J., Smith, B., Smith, J.R., Smith, R.J.E., Son, E.J., Sonnenberg, J.A., Sorazu, B., Sorrentino, F., Souradeep, T., Spencer, A.P., Srivastava, A.K., Staley, A., Steinke, M., Steinlechner, J., Steinlechner, S., Steinmeyer, D., Stephens, B.C., Stone, R., Strain, K.A., Stratta, G., Strigin, S.E., Sturani, R., Stuver, A.L., Summerscales, T.Z., Sun, L., Sunil, S., Sutton, Patrick

, Swinkels, B.L., Szczepańczyk, M.J., Tacca, M., Talukder, D., Tanner, D.B., Tápai, M., Taracchini, A., Taylor, J.A., Taylor, R., Theeg, T., Thomas, E.G., Thomas, M., Thomas, P., Thorne, K.A., Thorne, K.S., Thrane, E., Tiwari, S., Tiwari, Vaibhav, Tokmakov, K.V., Toland, K., Tonelli, M., Tornasi, Z., Torrie, C.I., Töyrä, D., Travasso, F., Traylor, G., Trifirò, D., Trinastic, J., Tringali, M.C., Trozzo, L., Tsang, K.W., Tse, M., Tso, R., Tuyenbayev, D., Ueno, K., Ugolini, D., Unnikrishnan, C.S., Urban, A.L., Usman, Samantha, Vahlbruch, H., Vajente, G., Valdes, G., Vallisneri, M., van Bakel, N., van Beuzekom, M., van den Brand, J.F.J., Van Den Broeck, C., Vander-Hyde, D.C., van der Schaaf, L., van Heijningen, J.V., 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., Vinciguerra, S., Vine, D.J., Vinet, J.-Y., Vitale, S., Vo, T., Vocca, H., Vorvick, C., Voss, D.V., Vousden, W.D., 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, M., Wang, Y.-F., Wang, Y., Ward, R.L., Warner, J., Was, M., Watchi, J., Weaver, B., Wei, L.-W., Weinert, M., Weinstein, A.J., Weiss, R., Wen, L., Wessel, E.K., Weßels, P., Westphal, T., Wette, K., Whelan, J.T., Whiting, B.F., Whittle, C., Williams, D., Williams, R.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., Wong, K.W.K., Worden, J., Wright, J.L., Wu, D.S., Wu, G., Yam, W., Yamamoto, H., Yancey, C.C., Yap, M.J., Yu, Hang, Yu, Haocun, Yvert, M., Zadrożny, A., Zanolin, M., Zelenova, T., Zendri, J.-P., Zevin, M., Zhang, L., Zhang, M., Zhang, T., Zhang, Y.-H., Zhao, C., Zhou, M., Zhou, Z., Zhu, S.J., Zhu, X.J., Zucker, M.E., Zweizig, J., Buchner, S., Cognard, I., Corongiu, A., Freire, P.C.C., Guillemot, L., Hobbs, G.B., Kerr, M., Lyne, A.G., Possenti, A., Ridolfi, A., Shannon, R.M., Stappers, B.W. and Weltevrede, P. 2018. First search for nontensorial gravitational waves from known pulsars. Physical Review Letters 120 (3) , 031104. 10.1103/PhysRevLett.120.031104

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Official URL: http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.120.031104

Abstract

We present results from the first directed search for nontensorial gravitational waves. While general relativity allows for tensorial (plus and cross) modes only, a generic metric theory may, in principle, predict waves with up to six different polarizations. This analysis is sensitive to continuous signals of scalar, vector, or tensor polarizations, and does not rely on any specific theory of gravity. After searching data from the first observation run of the advanced LIGO detectors for signals at twice the rotational frequency of 200 known pulsars, we find no evidence of gravitational waves of any polarization. We report the first upper limits for scalar and vector strains, finding values comparable in magnitude to previously published limits for tensor strain. Our results may be translated into constraints on specific alternative theories of gravity.

Item Type:	Article
Date Type:	Publication
Status:	Published
Schools:	Advanced Research Computing @ Cardiff (ARCCA) Physics and Astronomy
Subjects:	Q Science > QB Astronomy Q Science > QC Physics
Publisher:	American Physical Society
ISSN:	0031-9007
Date of First Compliant Deposit:	1 February 2018
Date of Acceptance:	19 January 2018
Last Modified:	12 Jul 2024 15:46
URI:	https://orca.cardiff.ac.uk/id/eprint/108664

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