双黑洞时空谱演化中的动态切除边界

使用谱爱因斯坦代码(SpEC)对双黑洞系统进行的模拟是在一个切除黑洞内部区域的计算域上完成的。切除边界必须相对于模拟中使用的双曲演化方程是出流边界。我们采用一个时变映射，连接固定的计算框架和黑洞在其中运动的惯性框架。映射的时变参数在整个模拟过程中通过反馈控制系统进行调整，以跟踪黑洞的运动，调整切除表面的形状和大小使其保持为出流边界，并防止网格发生大的扭曲。我们详细描述了所使用的映射和控制系统。我们展示了这些技术如何在极端构型（如大自旋大小和高质量比）的双黑洞系统演化中至关重要，特别是在并合期间，此时视界高度扭曲且计算域被压缩。这里引入的技术可能适用于涉及时变映射的偏微分方程的其他应用。