使用拉格朗日数值相对论代码 SPHINCS_BSSN 模拟中子星并合

我们展示了使用新开发的数值相对论代码 SPHINCS_BSSN 完成的首次中子星并合模拟。该代码采用 BSSN 形式在网格上演化时空，而物质则依据高精度版本的广义相对论光滑粒子流体动力学（SPH）通过拉格朗日粒子演化。与其他数值相对论代码相比，我们的代码包含若干新的方法学要素。此处主要关注为建模中子星并合而引入的新要素。这些包括 a) 时空网格的（时间上固定的）加密，b) 粒子—网格映射算法的相应改变，以及 c) 通过近期开发的“人工压力法”构建双星系统 SPH 初始数据的新方法。后一种方法利用库 LORENE 产生的谱初始数据，并在名为 SPHINCS_ID 的新代码中实现。虽然我们的主要重点是介绍这些新方法学要素并记录 SPHINCS_BSSN 的现状，我们也展示了一组采用“软”（$\Gamma=2.00$）和“硬”（$\Gamma=2.75$）多方状态方程的中子星并合模拟作为首次应用。