用于动态时空中曲率坐标、可表格方程态与中子物理的通用相对论水动力学代码

许多感兴趣数值相对论的天体物理系统——如快速旋转恒星、黑洞吸积盘和坍缩超新星——都呈现近轴对称性。这些系统通常由一个强引力中心对象环绕着吸积盘、碎片和 ejecta 组成。通过减少围绕近轴对称轴的角向点数，能够有效利用这些系统的近轴对称性，在最小计算开销下能够高效地进行数秒时间尺度的模拟。本文介绍了 GRoovy，一款新型代码，能够通过在球形类和圆柱类曲坐标以及笛卡尔坐标中求解通用相对论水动力学（GRHD）方程，来建模包含致密天体的天体物理系统。我们通过一系列具有挑战性的 GRHD 测试展示了该代码的鲁棒性，从平坦、静止时空到曲率、动态时空，这些测试进一步展示了代码在处理真实、有限温度方程态以及通过泄漏方案进行的中子冷却方面的能力。GRoovy 广泛地利用了 GRHayL，这是一个开源、模块化且与基础设施无关的通用相对论磁流体动力学库，建立在 IllinoisGRMHD 高度稳健算法之上。对于包含二进制中子星和黑洞-中子星合并后遗物的长期模拟，未来基于 Charm++ 并行化的 GRoovy 将能够大大受益，旨在研究遗物稳定性、伽马射线暴和核合成等现象。