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BAM 通用相对论磁子-氢动力学模拟:实现与代码比较

广义相对论与量子宇宙学 2024-07-31 v1 高能天体物理现象

摘要

二进制中子星合并是宇宙中最激烈的事件之一,磁场对其动力学具有显著影响,尤其是在合并后。虽然正确描述物理学的数值相对论模拟对于建模其丰富的现象至关重要,但包括磁场的纳入对于实现真实模拟至关重要。鉴于此原因,我们扩展了 BAM 代码以启用通用相对论磁子-氢动力学 (GRMHD) 模拟,采用 hyperbolic `divergence cleaning' 方案。我们呈现了一套大量标准 GRMHD 测试,并将 BAM 代码与其他 GRMHD 代码(SPRITZ、GRaM-X 和 SACRA_{\rm KK22})进行比较,这些代码采用不同的磁场演化方案。总体而言,我们发现 BAM 代码在简单特殊相对论测试中表现良好。此外,我们在比较 BAM 与 SACRA_{\rm KK22} 的 GRMHD 模拟结果时发现结果良好且一致。

关键词

引用

@article{arxiv.2407.20946,
  title  = {General Relativistic Magneto-Hydrodynamic Simulations with BAM: Implementation and Code Comparison},
  author = {Anna Neuweiler and Tim Dietrich and Bernd Brügmann and Edoardo Giangrandi and Kenta Kiuchi and Federico Schianchi and Philipp Mösta and Swapnil Shankar and Bruno Giacomazzo and Masaru Shibata},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2407.20946},
  year   = {2024}
}

备注

21 pages, 21 figures