利用代理模型快速准确预测双黑洞并合的数值相对论波形
广义相对论与量子宇宙学
2015-10-09 v2 高能天体物理现象
计算工程、金融与科学
数据分析、统计与概率
摘要
通过求解爱因斯坦方程来模拟双黑洞 (BBH) 并合在计算上非常昂贵，需要数天至数月的超级计算机时间。利用降阶建模技术，我们构建了一个精确的代理模型，该模型可在毫秒到一秒内完成评估，用于模拟质量比在 范围内、并在并合前对应约 个轨道周期的无自旋 BBH 并合的数值相对论 (NR) 波形。我们评估了模型的不确定性，并表明我们的建模策略预测的 NR 波形（未用于代理模型训练）的误差几乎与 NR 代码的数值误差一样小。我们的模型包含了 NR 代码解析的所有球谐 波形模式，最高达 。我们将代理模型与高级 LIGO 探测器在 - 范围内的有效单体 (Effective One Body) 波形进行了比较，发现代理模型的保真度始终更高（在大多数情况下至少高出一个数量级）。
引用
@article{arxiv.1502.07758,
title = {Fast and accurate prediction of numerical relativity waveforms from binary black hole coalescences using surrogate models},
author = {Jonathan Blackman and Scott E. Field and Chad R. Galley and Bela Szilagyi and Mark A. Scheel and Manuel Tiglio and Daniel A. Hemberger},
journal= {arXiv preprint arXiv:1502.07758},
year = {2015}
}
备注
Updated to published version, which includes a section comparing the surrogate and effective-one-body models. The surrogate is publicly available for download at http://www.black-holes.org/surrogates/ . 6 pages, 6 figures