数值相对论中并合致密双星引力波波形计算的精度要求
广义相对论与量子宇宙学
2014-11-17 v2 天体物理学
摘要
我讨论了数值相对论计算旋进致密双星系统的精度要求，这些系统提取的引力波波形将用作现代干涉引力波探测器中匹配滤波信号提取和物理参数估计的模板。使用后牛顿点粒子模型描述双星旋进的并合前阶段，我计算了双星在数值模拟过程中质量和相对速度及位置的最大允许误差。将这些最大允许误差与全广义相对论中多轨道双中子星计算的最先进数值模拟误差进行比较，发现前者要小几个数量级。一个关于这些数值模拟误差的后牛顿模型表明，自适应网格细化结合二阶精度有限差分代码将无法在太字节级计算机上稳健地获得可靠引力波提取所需的精度。我得出结论，需要更高阶的方法（高阶有限差分方法和/或谱方法）结合自适应网格细化和/或多块技术，才能从双星并合场景的数值相对论计算中稳健且精确地提取引力波。
引用
@article{arxiv.gr-qc/0502087,
title = {Accuracy requirements for the calculation of gravitational waveforms from coalescing compact binaries in numerical relativity},
author = {Mark Miller},
journal= {arXiv preprint arXiv:gr-qc/0502087},
year = {2014}
}
备注
One figure added, various clarifications and references added; accepted to Phys. Rev. D