数值相对论中的协变且规范无关的度量基引力波提取

我们重新审视了数值相对论中引力波提取的问题，运用球面时空的度量扰动规范无关理论。我们的提取算法允许从 (3+1) 度量中计算偶极（Zerilli-Moncrief）和奇极（Regge-Wheeler）多极扰动，而无需假设球面背景处于 Schwarzschild 坐标系中。该算法通过包括流体（$f$ 模）和时空（$w$ 模）的三维问题进行了全面验证，包括中子星的流体扰动、旋转中子星的引力坍缩、圆形双黑洞合并、双黑洞动力学捕获以及双中子星合并。我们发现，度量提取在所有考虑的情形中都稳健，并提供的波形质量与曲率（Weyl）提取相当。度量提取在那些难以从 Weyl 多极重建扰动的情形中尤为有价值，因为它能识别波形系统atics。不同规范无关主函数选择的直接比较显示，在偶极子扰动中表现良好。相反，在奇极扰动中，假设背景采用 Schwarzschild 坐标可最小化与使用 $\Gamma$-driver 位移相关的规范效应。此外，对于最佳的提取半径，简单地对 null infinity 进行外推可提供与 Cauchy-特征外推波形相容的波形。