Directional Limits on Persistent Gravitational Waves Using LIGO S5 Science Data

Abadie, J.; Abbott, B. P.; Abbott, R.; Abernathy, M.; Accadia, T.; Acernese, F.; Adams, C.; Adhikari, R.; Ajith, P.; Allen, B.; Allen, G. S.; Ceron, E. A.; Amin, R. S.; Anderson, S. B.; Anderson, W. G.; Antonucci, F.; Arain, M. A.; Araya, M. C.; Aronsson, M.; Arun, K. G.; Aso, Y.; Aston, S. M.; Astone, P.; Atkinson, D.; Aufmuth, P.; Aulbert, C.; Babak, S.; Baker, P.; Ballardin, G.; Ballmer, S.; Barker, D.; Barnum, S.; Barone, F.; Barr, B.; Barriga, P.; Barsotti, L.; Barsuglia, M.; Barton, M. A.; Bartos, I.; Bassiri, R.; Bastarrika, M.; Bauchrowitz, J.; Bauer, T. S.; Behnke, B.; Beker, M. G.; Belletoile, A.; Benacquista, M.; Bertolini, A.; Betzwieser, J.; Beveridge, N.; Beyersdorf, P. T.; Bigotta, S.; Bilenko, I. A.; Billingsley, G.; Birch, J.; Birindelli, S.; Biswas, R.; Bitossi, M.; Bizouard, M. A.; Black, E.; Blackburn, J. K.; Blackburn, L.; Blair, D.; Bland, B.; Blom, M.; Boccara, C.; Bock, O.; Bodiya, T. P.; Bondarescu, R.; Bondu, F.; Bonelli, L.; Bonnand, R.; Bork, R.; Born, M.; Bose, S.; Bosi, L.; Bouhou, B.; Boyle, M.; Braccini, S.; Bradaschia, C.; Brady, P. R.; Braginsky, V. B.; Brau, J. E.; Breyer, J.; Bridges, D. O.; Brillet, A.; Brinkmann, M.; Brisson, V.; Britzger, M.; Brooks, A. F.; Brown, D. A.; Budzynski, R.; Bulik, T.; Bulten, H. J.; Buonanno, A.; Burguet Castell, J.; Burmeister, O.; Buskulic, D.; Buy, C.; Byer, R. L.; Cadonati, L.; Cagnoli, G.; Cain, J.; Calloni, E.; Camp, J. B.; Campagna, E.; Campsie, P.; Cannizzo, J.; Cannon, K.; Canuel, B.; Cao, J.; Capano, C.; Carbognani, F.; Caride, S.; Caudill, S.; Cavaglia, M.; Cavalier, F.; Cavalieri, R.; Cella, G.; Cepeda, C.; Cesarini, E.; Chalermsongsak, T.; Chalkley, E.; Charlton, P.; Chassande Mottin, E.; Chelkowski, S.; Chen, Y.; Chincarini, A.; Christensen, N.; S. S. Y., C. T. Y.; Clark, D.; Clark, J.; Clayton, J. H.; Cleva, F.; Coccia, E.; Colacino, C. N.; Colas, J.; Colla, A.; Colombini, M.; Conte, R.; Cook, D.; Corbitt, T. R.; Cornish, N.; Corsi, A.; Costa, C. A.; Coulon, J. P.; Coward, D. M.; Coyne, D. C.; J. D. E.,; Creighton, T. D.; Cruise, A. M.; Culter, R. M.; Cumming, A.; Cunningham, L.; Cuoco, E.; Dahl, K.; Danilishin, S. L.; Dannenberg, R.; D'Antonio, S.; Danzmann, K.; Das, K.; Dattilo, V.; Daudert, B.; Davier, M.; Davies, G.; Davis, A.; Daw, E. J.; Day, R.; Dayanga, T.; Rosa, R. D.; Debra, D.; Degallaix, J.; Prete, M. d.; Dergachev, V.; Derosa, R.; Desalvo, R.; Devanka, P.; Dhurandhar, S.; Fiore, L. D.; Lieto, A. D.; Palma, I. D.; Paolo, M. D.; Virgilio, A. D.; Diaz, M.; Dietz, A.; Donovan, F.; Dooley, K. L.; Doomes, E. E.; Dorsher, S.; E. S. D.,; Drago, M.; R. W. P.,; Driggers, J. C.; Dueck, J.; Dumas, J. C.; Eberle, T.; Edgar, M.; Edwards, M.; Effler, A.; Ehrens, P.; Engel, R.; Etzel, T.; Evans, M.; Evans, T.; Fafone, V.; Fairhurst, S.; Fan, Y.; Farr, B. F.; Fazi, D.; Fehrmann, H.; Feldbaum, D.; Ferrante, I.; Fidecaro, F.; Finn, L. S.; Fiori, I.; Flaminio, R.; Flanigan, M.; Flasch, K.; Foley, S.; Forrest, C.; Forsi, E.; Fotopoulos, N.; Fournier, J. D.; Franc, J.; Frasca, S.; Frasconi, F.; Frede, M.; Frei, M.; Frei, Z.; Freise, A.; Frey, R.; Fricke, T. T.; Friedrich, D.; Fritschel, P.; Frolov, V. V.; Fulda, P.; Fyffe, M.; Galimberti, M.; Gammaitoni, L.; Garofoli, J. A.; Garufi, F.; Gemme, G.; Genin, E.; Gennai, A.; Gholami, I.; Ghosh, S.; Giaime, J. A.; Giampanis, S.; Giardina, K. D.; Giazotto, A.; Gill, C.; Goetz, E.; Goggin, L. M.; Gonzalez, G.; Gorodetsky, M. L.; Gossler, S.; Gouaty, R.; Graef, C.; Granata, M.; Grant, A.; Gras, S.; Gray, C.; R. J. S.,; Gretarsson, A. M.; Greverie, C.; Grosso, R.; Grote, H.; Grunewald, S.; Guidi, G. M.; Gustafson, E. K.; Gustafson, R.; Hage, B.; Hall, P.; Hallam, J. M.; Hammer, D.; Hammond, G.; Hanks, J.; Hanna, C.; Hanson, J.; Harms, J.; Harry, G. M.; Harry, I. W.; Harstad, E. D.; Haughian, K.; Hayama, K.; Hayau, J. F.; Hayler, T.; Heefner, J.; Heitmann, H.; Hello, P.; Heng, I. S.; Heptonstall, A. W.; Hewitson, M.; Hild, S.; Hirose, E.; Hoak, D.; Hodge, K. A.; Holt, K.; Hosken, D. J.; Hough, J.; Howell, E. J.; Hoyland, D.; Huet, D.; Hughey, B.; Husa, S.; Huttner, S. H.; Huynh Dinh, T.; Ingram, D. R.; Inta, R.; Isogai, T.; Ivanov, A.; Jaranowski, P.; Johnson, W. W.; Jones, D. I.; Jones, G.; Jones, R.; Ju, L.; Kalmus, P.; Kalogera, V.; Kandhasamy, S.; Kanner, J. B.; Katsavounidis, E.; Kawabe, K.; Kawamura, S.; Kawazoe, F.; Kells, W.; Keppel, D. G.; Khalaidovski, A.; Khalili, F. Y.; Khazanov, E. A.; Kim, H.; King, P. J.; Kinzel, D. L.; Kissel, J. S.; Klimenko, S.; Kondrashov, V.; Kopparapu, R.; Koranda, S.; Kowalska, I.; Kozak, D.; Krause, T.; Kringel, V.; Krishnamurthy, S.; Krishnan, B.; Krolak, A.; Kuehn, G.; Kullman, J.; Kumar, R.; Kwee, P.; Landry, M.; Lang, M.; Lantz, B.; Lastzka, N.; Lazzarini, A.; Leaci, P.; Leong, J.; Leonor, I.; Leroy, N.; Letendre, N.; Li, J.; T. G. F.,; Liguori, N.; Lin, H.; Lindquist, P. E.; Lockerbie, N. A.; Lodhia, D.; Lorenzini, M.; Loriette, V.; Lormand, M.; Losurdo, G.; Lu, P.; Luan, J.; Lubinski, M.; Lucianetti, A.; Lueck, H.; Lundgren, A. D.; Machenschalk, B.; Macinnis, M.; Mageswaran, M.; Mailand, K.; Majorana, E.; Mak, C.; Maksimovic, I.; Man, N.; Mandel, I.; Mandic, V.; Mantovani, M.; Marchesoni, Fabio; Marion, F.; Marka, S.; Marka, Z.; Maros, E.; Marque, J.; Martelli, F.; Martin, I. W.; Martin, R. M.; Marx, J. N.; Mason, K.; Masserot, A.; Matichard, F.; Matone, L.; Matzner, R. A.; Mavalvala, N.; Mccarthy, R.; Mcclelland, D. E.; Mcguire, S. C.; Mcintyre, G.; Mcivor, G.; D. J. A.,; Meadors, G.; Mehmet, M.; Meier, T.; Melatos, A.; Melissinos, A. C.; Mendell, G.; Menendez, D. F.; Mercer, R. A.; Merill, L.; Meshkov, S.; Messenger, C.; Meyer, M. S.; Miao, H.; Michel, C.; Milano, L.; Miller, J.; Minenkov, Y.; Mino, Y.; Mitra, S.; Mitrofanov, V. P.; Mitselmakher, G.; Mittleman, R.; Moe, B.; Mohan, M.; Mohanty, S. D.; S. R. P.,; Moraru, D.; Moreau, J.; Moreno, G.; Morgado, N.; Morgia, A.; Morioka, T.; Mors, K.; Mosca, S.; Moscatelli, V.; Mossavi, K.; Mours, B.; Mow Lowry, C. M.; Mueller, G.; Mukherjee, S.; Mullavey, A.; Mueller Ebhardt, H.; Munch, J.; Murray, P. G.; Nash, T.; Nawrodt, R.; Nelson, J.; Neri, I.; Newton, G.; Nishizawa, A.; Nocera, F.; Nolting, D.; Ochsner, E.; O'Dell, J.; Ogin, G. H.; Oldenburg, R. G.; O'Reilly, B.; O'Shaughnessy, R.; Osthelder, C.; Ottaway, D. J.; Ottens, R. S.; Overmier, H.; Owen, B. J.; Page, A.; Pagliaroli, G.; Palladino, L.; Palomba, C.; Pan, Y.; Pankow, C.; Paoletti, F.; Papa, M. A.; Pardi, S.; Pareja, M.; Parisi, M.; Pasqualetti, A.; Passaquieti, R.; Passuello, D.; Patel, P.; Pathak, D.; Pedraza, M.; Pekowsky, L.; Penn, S.; Peralta, C.; Perreca, A.; Persichetti, G.; Pichot, M.; Pickenpack, M.; Piergiovanni, F.; Pietka, M.; Pinard, L.; Pinto, I. M.; Pitkin, M.; Pletsch, H. J.; Plissi, M. V.; Poggiani, R.; Postiglione, F.; Prato, M.; Predoi, V.; Price, L. R.; Prijatelj, M.; Principe, M.; Prix, R.; Prodi, G. A.; Prokhorov, L.; Puncken, O.; Punturo, M.; Puppo, P.; Quetschke, V.; Raab, F. J.; Rabeling, D. S.; Radke, T.; Radkins, H.; Raffai, P.; Rakhmanov, M.; Rankins, B.; Rapagnani, P.; Raymond, V.; Re, V.; Reed, C. M.; Reed, T.; Regimbau, T.; Reid, S.; Reitze, D. H.; Ricci, F.; Riesen, R.; Riles, K.; Roberts, P.; Robertson, N. A.; Robinet, F.; Robinson, C.; Robinson, E. L.; Rocchi, A.; Roddy, S.; Roever, C.; Rolland, L.; Rollins, J.; Romano, J. D.; Romano, R.; Romie, J. H.; Rosinska, D.; Rowan, S.; Ruediger, A.; Ruggi, P.; Ryan, K.; Sakata, S.; Sakosky, M.; Salemi, F.; Sammut, L.; L. S., De; Sandberg, V.; Sannibale, V.; Santamaria, L.; Santostasi, G.; Saraf, S.; Sassolas, B.; Sathyaprakash, B. S.; Sato, S.; Satterthwaite, M.; Saulson, P. R.; Savage, R.; Schilling, R.; Schnabel, R.; R. M. S.,; Schulz, B.; Schutz, B. F.; Schwinberg, P.; Scott, J.; Scott, S. M.; Searle, A. C.; Seifert, F.; Sellers, D.; Sengupta, A. S.; Sentenac, D.; Sergeev, A.; Shaddock, D. A.; Shapiro, B.; Shawhan, P.; Shoemaker, D. H.; Sibley, A.; Siemens, X.; Sigg, D.; Singer, A.; Sintes, A. M.; Skelton, G.; B. J. J.,; Slutsky, J.; Smith, J. R.; Smith, M. R.; Smith, N. D.; Somiya, K.; Sorazu, B.; Speirits, F. C.; Sperandio, L.; Stein, A. J.; Stein, L. C.; Steinlechner, S.; Steplewski, S.; Stochino, A.; Stone, R.; Strain, K. A.; Strigin, S.; Stroeer, A. S.; Sturani, R.; Stuver, A. L.; Summerscales, T. Z.; Sung, M.; Susmithan, S.; Sutton, P. J.; Swinkels, B.; Szokoly, G. P.; Talukder, D.; Tanner, D. B.; Tarabrin, S. P.; Taylor, J. R.; Taylor, R.; Thomas, P.; Thorne, K. A.; Thorne, K. S.; Thrane, E.; Thuering, A.; Titsler, C.; Tokmakov, K. V.; Toncelli, A.; Tonelli, M.; Torre, O.; Torres, C.; Torrie, C. I.; Tournefier, E.; Travasso, F.; Traylor, G.; Trias, M.; Trummer, J.; Tseng, K.; Turner, L.; Ugolini, D.; Urbanek, K.; Vahlbruch, H.; Vaishnav, B.; Vajente, G.; Vallisneri, M.; J. F. J.,; Den, C. V.; Der, S. v.; Van, M. V.; Van, A. A.; Vass, S.; Vaulin, R.; Vavoulidis, M.; Vecchio, A.; Vedovato, G.; Veitch, J.; Veitch, P. J.; Veltkamp, C.; Verkindt, D.; Vetrano, F.; Vicere, A.; Villar, A. E.; Vinet, J.; Vocca, H.; Vorvick, C.; Vyachanin, S. P.; Waldman, S. J.; Wallace, L.; Wanner, A.; Ward, R. L.; Was, M.; Wei, P.; Weinert, M.; Weinstein, A. J.; Weiss, R.; Wen, L.; Wen, S.; Wessels, P.; West, M.; Westphal, T.; Wette, K.; Whelan, J. T.; Whitcomb, S. E.; White, D.; Whiting, B. F.; Wilkinson, C.; Willems, P. A.; Williams, L.; Willke, B.; Winkelmann, L.; Winkler, W.; Wipf, C. C.; Wiseman, A. G.; Woan, G.; Wooley, R.; Worden, J.; Yakushin, I.; Yamamoto, H.; Yamamoto, K.; Yeaton Massey, D.; Yoshida, S.; Yu, P.; Yvert, M.; Zanolin, M.; Zhang, L.; Zhang, Z.; Zhao, C.; Zotov, N.; Zucker, M. E.; Zweizig, J.; Collaboration, L. S.; Collaboration, V.

doi:10.1103/PhysRevLett.107.271102

The gravitational-wave (GW) sky may include nearby pointlike sources as well as stochastic backgrounds. We perform two directional searches for persistent GWs using data from the LIGO S5 science run: one optimized for pointlike sources and one for arbitrary extended sources. Finding no evidence to support the detection of GWs, we present 90\% confidence level (C.L.) upper-limit maps of GW strain power with typical values between 2 - 20 x 10(-50) strain(2) Hz(-1) and 5 - 35 x 10(-49) strain(2) Hz(-1) sr(-1) for pointlike and extended sources, respectively. The latter result is the first of its kind. We also set 90\% C.L. limits on the narrow-band root-mean-square GW strain from interesting targets including Sco X-1, SN 1987A and the Galactic center as low as approximate to 7 - 10(-25) in the most sensitive frequency range near 160 Hz.