物质流经黑洞与引力波辐射

我们发展并校准了一种新方法，用于估计复杂物质运动靠近黑洞时辐射的引力波。我们数值计算由物质场在固定黑洞背景下演化所诱导的线性曲率涨落，黑洞背景的演化则使用相对论流体力学方程求解。当前实现涉及非旋转黑洞和轴对称流体力学运动。作为首次应用，我们研究：i) 尘埃壳从有限距离等向落入黑洞，ii) 初始球形层状物质落入运动的黑洞，iii) 壳的各向异性坍缩。我们关注总引力波能量辐射对流参数的依赖性，特别是壳厚度、速度和各向异性程度。演示了充分紧凑的壳对黑洞准共振模频的逐渐激发，并进行讨论。讨论了生成物理合理初始数据的新方法，以及与数值相对论相关的一系列技术问题。