Il nostro gruppo lavora principalmente sulla ricerca di onde gravitazionali da stelle di neutroni nei dati degli interferometri LIGO e Virgo. Infatti se la stella di neutroni presenta un'asimmetria di quadrupolo (in parole povere montagne sul proprio equatore) allora ci aspettiamo emissione di onde gravitazionali ad una frequenza che è due volte quella di rotazione della stella. Questo tipo di segnale tuttavia è previsto essere veramente piccolo e l'analisi di tutti i dati disponibili è necessaria in maniera tale da incrementare il rapporto sengale-rumore. Abbiamo sviluppato svariati tipi di ricerche a seconda di quante informazioni conosciamo sulla stella di neutroni:

 

 

 

Ricerche mirate:

Sono le ricerche più sensibili, che fanno uso di forme d'onda ricavate dalla conoscenza dei parametri della stella di neutroni (frequenza e sue derivate e posizione nel cielo). Nel caso di pulsar questi parametri sono misurabili con alta precisione e possiamo eseguire ricerche veramente sensibili. Il metodo dei 5-vettori è stato sviluppato dal nostro gruppo per questo tipo di analisi e ci ha permesso di porre limiti superiori all'emissione di onde gravitazionali per molte pulsar. Per esempio, abbiamo posto limiti molto stringenti sulla Crab pulsar, una frazione minore dello 0.6 % è emessa in onde gravitazionali.

Articolo sul metodo dei 5-vettori: Metodo

L'ultimo articolo osservato: LIGO O1

 

Narrow-band:

 

Sono sempre basate sul metodo dei 5-vettori ed attualmente siamo gli unici nella collaborazione LIGO-Virgo a fare questo tipo di ricerca, ma sono estese in una piccola banda in frequenza e spin-down (prima derivata della frequenza) intorno ai parametri osservate per le pulsar. Queste ricerche ci permettono di analizzare pulsar per le quali non abbiamo misure molto precise di sulla frequenze di rotazione. 

Articolo sul metodo: Teoria metodo, Algoritmo usato

 

Ricerche da binarie:

Molte delle stelle di neutroni si trovano in sistemi binari con una compagna spesso di sequenza principale. Questo è il caso delle famose Low Mass X-Ray binaries (LMXB) come la famosa Scorpius X1. In questi sistemi, la stella di neutroni può avere delle asimmetrie dovute all'accrescimento di materia dalla compagna e quindi emettere onde gravitazionali. La ricerca di onde gravitazionali tuttavia è più difficile in quanto nella forma d'onda è necessario tenere conto di alcune modulazioni dovute alla binaria (come l'effetto Shapiro) che spesso non possiamo misurare. Per questo motivo abbiamo sviluppato un metodo molto generale per cercare onde gravitazionali in questo scenario.

Articolo sul metodo: Metodo

Ricerche all-sky:

Nella nostra galassia sono previste quasi 100 milioni di stelle di neutroni, tuttavia ne osserviamo circa 2500 con i nostri telescopi. Ricercare onde gravitazionali da stelle di neutroni non viste è quindi veramente importante. Abbiamo sviluppato un metodo basato sulla trasformata di Hough capace di ricercare onde gravitazionali in tutta il cielo su tutta la banda di frequenza del nostro strumento. Queste ricerche sono le meno sensibili ma riescono ad esplorare la quasi totalità dei parametri della forma d'onda.

Articolo sul metodo: Frequency Hough

Ultimo lavoro osservativo: LIGO O1