GR-Athena++: 带有中子输运的二进制中子星合并仿真
广义相对论与量子宇宙学
2026-02-23 v1 高能天体物理现象
摘要
我们展示了使用 GR-Athena++ 进行的通用相对论辐射磁流体力学模拟，用于二进制中子星合并。中子输运采用基于矩量的、能量积分方案(M1)，辅以中子数密度演化(N0)。我们的实现通过一套广泛的标准测试进行验证，并证明其在自适应网格细化下表现稳健。作为首次应用，我们模拟了均匀旋转、磁化中子星的引力坍缩，展示了在基于对状态向量演化内部收敛技术的新颖囚禁技术下，辐射演化能够稳定地通过显现-视界形成。为进一步测试在高度动态环境下的鲁棒性，我们将代码应用于两个具有挑战性的二进制中子星合并情景。我们研究以 DD2 方程状态为基础、采用完整通用相对论磁流体力学和 M1 中子输运演化的长期余辰。随后探索了以 SFHo 方程状态为基础的引力坍缩情景。我们展示了在中子冷却时间尺度上的长期稳定演化，证明了囚禁和在三维具有磁场和中子辐射的合并后吸积相位中稳健处理的能力。
引用
@article{arxiv.2602.18290,
title = {GR-Athena++: Binary Neutron Star Merger Simulations with Neutrino Transport},
author = {Boris Daszuta and Sebastiano Bernuzzi and Maximilian Jacobi and Eduardo M. Gutiérrez and Peter Hammond and William Cook and David Radice},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.18290},
year = {2026}
}