物理学。Rev.D 93，063006（2016）-引力波崩塌的伪谱方法

引力波崩塌的伪谱方法

大卫·希尔迪奇、安德烈亚斯·韦豪森和伯恩德·布吕格曼

物理学。版次D93，063006–2016年3月17日出版

摘要

我们提出了一种新的伪谱码，砰砰声对于数值相对论来说，它是在考虑到坍缩引力波的演化时写成的。我们采用了一阶广义谐波规范公式。回顾了相关理论，并对数值方法进行了批判性检验，并将其专门用于当前任务。特别地，我们研究了适合于非均匀规范源函数的公式参数规范和约束保持边界条件。讨论了不同类型的轴对称无扭力矩时间对称引力波初始数据。提出了轴对称视地平条件的处理方法，并仔细注意了轴上的正则性。然后在许多测试用例中对我们的视地平线探测器进行评估。接着，我们研究了对广义谐波规范约束阻尼方案的修改，以提高强场区的守恒性。我们演示了伪谱惩罚码的强伸缩性。我们使用卡通方法在我们的 $三 + 1 -维度的$ 代码。我们对受引力波和规范脉冲扰动的Schwarzschild时空进行了测试演化，以证明我们的黑洞消除方案的使用，并与早期结果进行了比较。最后，给出了超临界Brill波的数值演化，以证明黑洞动态形成的切除方案的持久性。