使用新代码对移动穿孔黑洞的重新研究

我们报告了我们的代码及其在黑洞模拟上的初步性能，该代码应用了移动穿孔方法并实现了自适应/固定网格细化。基于 BSSN 形式，最新的规范条件及该形式的修改也得到了实现和测试。在本工作中，我们展示了关于单个静态黑洞、单个移动黑洞以及双黑洞系统迎头碰撞模拟的主要结果。对于静态穿孔黑洞模拟，应用了 BSSN 形式的不同修改。结果表明，目前使用的两组修改均能导致稳定演化。对于带自旋或不带自旋的移动穿孔黑洞情形，我们寻找可行的规范条件，并研究自旋对黑洞演化的影响。我们的结果证实了其他研究小组先前获得的结果。此外，我们找到了一种尚未被任何其他研究者采用的新规范条件，该条件同样能够给出稳定且精确的黑洞演化计算。我们考察了代码在双黑洞系统迎头碰撞中的性能，及其产生的引力波波形与其他工作中所得结果的一致性。为了定性地理解物质对双黑洞碰撞的影响，我们还研究了受标量场扰动的相同迎头碰撞场景。使用该代码进行的数值模拟不仅给出了与其他数值相对论小组工作相一致的稳定且精确的结果，还促成了一种新的可行规范条件的发现，并澄清了 BSSN 形式修改中的一些模糊之处。