GAMMA：一种在移动网格上建模相对论流体动力学与非热辐射的新方法
高能天体物理现象
2021-12-15 v2
摘要
近年来，相对论性喷流动力学模拟技术已取得进展，使得跨尺度完全数值解析伽马射线暴（GRB）激波波前演化逐渐成为可能。然而，辐射建模目前相对滞后，限制了我们全面解释GRB物理的努力。在本工作中，我们将移动网格相对论动力学的最新进展与局域非热辐射处理相结合，构建了一款新代码：GAMMA。该代码仅在流体运动主导方向上采用任意拉格朗日-欧拉方法，从而避免了网格纠缠及相关计算开销。激波探测、粒子注入及其演化的局域计算（含辐射冷却）均在运行时完成。尽管GAMMA设计之初面向GRB物理应用，但其模块化特性使得新求解器与几何结构易于实现，具有广泛的潜在应用。本文中，我们验证了方法的有效性，并计算出从早期到晚期准确的宽频GRB余辉辐射。结果表明，与现有方法相比，谱冷却断裂移动了约40倍。其时间行为也与此前计算的喷流断裂后临时陡增显著不同。相反，我们发现当由我们的局域算法计算时，冷却断裂在相对论与牛顿渐近 regime 之间不随时间移动。GAMMA公开于：https://github.com/eliotayache/GAMMA。
引用
@article{arxiv.2104.09397,
title = {GAMMA: a new method for modeling relativistic hydrodynamics and non-thermal emission on a moving mesh},
author = {Eliot H. Ayache and Hendrik J. van Eerten and Rupert W. Eardley},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.09397},
year = {2021}
}
备注
17 pages, 23 figures, accepted for publication in MNRAS