“网格之婚”：用于 3D 相对论核心坍缩模拟的新数值方法
天体物理学
2009-11-10 v2 广义相对论与量子宇宙学
摘要
本文提出一种用于模拟恒星核心坍缩形成中子星，以及旋转中中子星的脉动与不稳定性的 3D 广义相对论流体力学代码。该代码在求解度规方程时采用谱方法，假设三度规度量的 conformally flat 近似。物质方程通过高分辨率冲击捕获方案求解。我们演示了有限差分网格与谱网格的结合能够成功实现。这一“网格之婚”方法在保证度规求解器高精度的同时，允许在计算可负担的资源下进行完全 3D 应用，并确保演化的长期数值稳定性。我们将新方法与两种基于有限差分的方法进行比较。 presented 多种 2D 和 3D 测试，涉及高度扰动的中子星时空以及（轴对称的）恒星核心坍缩，展示了在强引力场中处理带有或不带对称性时空的能力。这些测试也用于评估基于四极公式的引力波抽取能力。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0407174,
title = {"Mariage des Maillages": A new numerical approach for 3D relativistic core collapse simulations},
author = {Harald Dimmelmeier and Jerome Novak and Jose A. Font and Jose M. Ibanez and Ewald Mueller},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0407174},
year = {2009}
}
备注
29 pages, 16 figures; added more information about convergence tests and grid setup