用于中子星双星高精度模拟的光滑状态方程

合并中子星的高精度数值模拟在检验和校准引力波天文台所用波形模型中起重要作用。然而，以合理计算代价获得高精度波形仍是一项重大挑战。一个问题是对解的高阶收敛要求使用光滑演化变量，而许多用于建模中子星物质的状态方程存在不连续性，通常出现在压力的一阶导数中。状态方程的谱表述已被提出作为该问题的潜在解决方案。在此，我们报告谱状态方程在Spectral Einstein Code中的数值实现。我们展示，在我们的代码中，谱状态方程允许以低于常用“分段多方”状态方程的计算代价进行高精度模拟。我们还证明并非所有谱状态方程同样有用：状态方程低密度部分的不同选择会显著影响模拟的代价与精度。因此，中子星合并模拟向我们呈现了模拟代价与所选状态方程物理真实性之间的权衡。