MOCMC：特征线矩闭合，一种用于协变辐射磁流体动力学的数值方法

我们提出一种用于稳态时空下含频率依赖全输运的辐射磁流体动力学的守恒数值方法。该方法对于大、小光学厚度和辐射压强均稳定且精确。辐射应力-能量张量以通量守恒形式演化，并用一团样本闭合，每个样本沿零测地线输运不变量特定强度的多群表示。在每个网格区内，所包含的样本用于高效构造共动系中单位球的Delaunay三角剖分，进而用于计算Eddington张量、平均源项并自适应加密样本群。辐射四力在矩 sector 中以半隐式方式求值。辐射转移方程以不变量形式对每个样本确定性求解。由于每个样本携带全谱的离散表示，输运算子的求值代价与频率群数无关，代表了频率依赖问题输运中算法复杂度的显著降维。我们在本工作中所作的主要近似是以角度平均方式处理散射，其中康普顿散射进一步由Kompaneets方程近似。样本中的局部自适应性也使该格式比传统蒙特卡洛方法更适用于非均匀网格。我们描述了该方法并给出一组测试问题的结果。我们发现MOCMC至少以 $\sim N^{-1}$ 收敛，而非典型的蒙特卡洛 $N^{-1/2}$，其中 $N$ 为每区样本数。在数个问题上，我们展示了相对于Eddington和M1闭合及灰不透明度的实质性改进。