反冲黑洞的模拟：自适应网格细化与辐射转移
高能天体物理现象
2017-02-01 v2 广义相对论与量子宇宙学
摘要
（节选）我们在此前工作的基础上，通过开发一个采用先进技术求解广义相对论流体力学方程的新数值代码，继续对物质在绕转一般黑洞或吸积至其上时的行为进行建模。新代码采用了多种高分辨率激波捕获Riemann求解器和重构算法，并利用了自适应网格细化（AMR）技术带来的精度提升和计算成本降低。此外，该代码使用了复杂的光线追踪库，结合广义相对论辐射转移计算，使我们能够精确计算此类吸积流的电磁辐射。我们展示了大量在球对称或轴对称下以及2D或3D中执行的稳态吸积流结果，以验证新代码。此外，我们考虑了由超大质量黑洞双星合并产生的反冲黑洞与周围环双星盘相互作用的这一高度非线性场景。借此，我们首次给出了该过程中激波流体的光线追踪图像以及由自洽的广义相对论辐射转移计算得出的光变曲线。本文的工作为开发采用AMR技术精确且自洽地处理致密天体吸积流的通用计算基础设施奠定了基础。除了精确处理物质外，我们通过求解相关的辐射转移问题，提供了这些场景下自洽的电磁辐射。尽管目前的分析未包含磁场，但本文提出的工具在研究黑洞或中子星的吸积流方面可有诸多应用。
引用
@article{arxiv.1606.08192,
title = {Simulations of recoiling black holes: adaptive mesh refinement and radiative transfer},
author = {Zakaria Meliani and Yosuke Mizuno and Hector Olivares and Oliver Porth and Luciano Rezzolla and Ziri Younsi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1606.08192},
year = {2017}
}
备注
20 pages, 20 figures, accepted for publication in A&A