致密双星数值相对论模拟：基于网格中心与网格顶点的自适应网格比较
广义相对论与量子宇宙学
2024-06-14 v1 计算物理
摘要
针对数值相对论中的致密双星演化问题，在有限差分、基于块的自适应网格细化框架下，必须对演化场的离散化方式做出选择。在GR-Athena++中，时空求解器此前固定为基于网格顶点。本文描述了我们近期向基于网格中心处理的扩展。在广义相对论磁流体动力学（GRMHD）演化过程中，变量的处理得到了简化。一个新颖之处在于，在单一代码库内对两种网格采样选择进行了性能比较。在双黑洞旋近-合并问题中，与基于网格中心的采样相比，在网格顶点上演化几何场平均观察到约20%的速度提升。在GRMHD设定中则相反。我们考虑了一个典型的实际生产模拟问题——双中子星旋近-合并-坍缩问题。我们发现，时空求解器采用基于网格中心的采样可将性能提升类似的幅度。
引用
@article{arxiv.2406.09139,
title = {Numerical relativity simulations of compact binaries: comparison of cell- and vertex-centered adaptive meshes},
author = {Boris Daszuta and William Cook and Peter Hammond and Jacob Fields and Eduardo M. Gutiérrez and Sebastiano Bernuzzi and David Radice},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.09139},
year = {2024}
}