基于极小隐式 Runge-Kutta 方法的微中子辐射输运时间积分
高能天体物理现象
2026-05-07 v5 天体物理仪器与方法
摘要
许多天体物理系统的演化由物质与辐射（如光子或微中子）之间的相互作用主导。其动力学可由辐射流体力学演化方程描述，其中物质粒子与辐射量子间的反应将流体力学方程与辐射转移方程耦合（见 Munier & Weaver (1986a) 与 Munier & Weaver (1986b)）。数值处理须考虑其潜在的刚性（例如，在光学厚环境中）。在本文中，我们将提出一种借助极小隐式 Runge-Kutta 方法稳定数值积分这些方程的新方法。利用这些方法，隐式算子的求逆可解析完成，故计算代价与显式方法相当。我们在方法推导中强烈考量了演化变量在刚性极限下的物理行为。我们将展示将这些方法应用于微中子与物质间反应的一些测试以及真实核心坍缩超新星模拟的结果。
引用
@article{arxiv.2302.12089,
title = {Time integration for neutrino radiation transport using minimally implicit Runge-Kutta methods},
author = {Samuel Santos-Pérez and Martin Obergaulinger and Isabel Cordero-Carrión},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.12089},
year = {2026}
}
备注
29 pages. 21 figures. 7 tables