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扩展相空间法中不同修正映射对自旋致密双星的性能

广义相对论与量子宇宙学 2022-12-21 v1 天体物理仪器与方法

摘要

自LIGO/VIRGO团队首次探测到引力波以来,相关研究领域受到更多关注。自旋致密双星系统作为宽带激光干涉仪的引力波源之一,已被相关研究者广泛研究。为利用匹配滤波技术分析引力波信号,需要可靠的数值算法。后牛顿(PN)天体力学中的自旋致密双星系统具有不可分离的哈密顿量。扩展相空间算法是该系统问题的有效解法。我们在前期工作中发展了扩展相空间方法的修正映射,仅借助一个动量尺度因子便显著提高了方法的精度与稳定性。本文中,我们将加入更多尺度因子以修正数值解,从而最小化运动常数中的误差。然而,我们发现这些修正映射会在混沌轨道的哈密顿量子项中导致较大的能量偏差,其势能、动能等计算不准确。我们发展了新修正映射以降低哈密顿量子项的能量偏差,这反而提高了数值解的精度,并为流形修正在其他算法中的应用提供了新思路。

关键词

引用

@article{arxiv.2211.01880,
  title  = {Performance of different correction maps in the extended phase-space method for spinning compact binaries},
  author = {Junjie Luo and Jie Feng and Hong-Hao Zhang and Weipeng Lin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2211.01880},
  year   = {2022}
}