$\texttt{Gmunu}$ 中的广义相对论辐射输运方案 I：基于两矩的多频辐射转移实现与代码测试

我们展示了在 $\texttt{G}$eneral-relativistic $\texttt{mu}$ltigrid $\texttt{nu}$merical ($\texttt{Gmunu}$) 代码中实现基于两矩的广义相对论多群辐射输运模块。该代码在求解广义相对论磁流体力学及共形平坦近似下的爱因斯坦方程之外，还求解辐射零阶与一阶矩的演化方程。采用解析闭合关系以获得高阶矩并闭合方程组。辐射矩的离散采用有限体积法。空间与频率空间中的平流显式处理。此外，在光学厚区域极为刚性的辐射–物质相互作用项以隐式求解。时间积分采用隐式–显式 Runge-Kutta 格式。我们以从频率积分到频率依赖的多个数值基准测试验证了该实现。进一步，我们还展示了在热中子星与核坍缩超新星建模中的天体物理应用，并与其他中微子输运代码进行比较。