Schwarzschild black hole as moving puncture in isotropic coordinates
移动穿刺法在黑洞系统数值模拟中的成功，可以部分地用1+log坐标条件下定态解的性质来解释。我们计算各向同性坐标系中史瓦西时空的稳态1+对数切片，以研究数值方法在穿刺处必须处理的坐标奇异性。我们提出了一种替代的积分方法，以获得各向同性坐标，简化了数值积分，并给出了直接访问的穿刺附近的各向同性半径的局部扩展。数值结果表明，某些数量很好地近似的函数线性的各向同性半径附近的穿刺，而在这里，我们表明，在某些情况下，各向同性半径出现的指数接近，但不等于1。
2009-04-28 gr-qc
Gauge conditions for binary black hole puncture data based on an approximate helical Killing vector
我们表明，准圆二进制黑洞轨道的穿刺数据允许一个特殊的规范选择，实现了一些必要的条件存在的近似螺旋Killing矢量场。引入自由参数的流逝在穿刺，我们可以满足的条件，Komar和ADM质量同意在空间无穷大。近似Killing矢量的其他几个条件则自动满足，并且3度规在小于轨道时标的时标上演化。然而，非本征曲率的时间导数仍然很重要。然而，准圆穿刺数据并不像人们所期望的那样远离螺旋基灵矢量。
2003-06-04 gr-qc
A single-domain spectral method for black hole puncture data
我们计算对应于单个和二元黑洞解的约束方程的穿刺初始数据的伪谱方法应用在一个单一的空间域。引入适当的坐标，这些方法表现出快速收敛的保角因子，并导致高精度的解决方案。作为一个应用程序，我们调查小质量比的二元黑洞，并比较这些与相应的测试质量限制，我们通过半解析限制程序。特别是，我们比较了在这个极限的穿刺数据的结合能与史瓦西时空中的测试粒子的结合能，发现它偏离了50%的史瓦西结果在最里面的史瓦西稳定的圆形轨道，如果在每个穿刺ADM质量被用来定义本地黑洞的质量。
2004-09-13 gr-qc
Puncture black hole initial data: a single domain Galerkin-Collocation method for trumpet and wormhole data sets
我们提出了一个单域Galerkin配置方法来计算穿孔初始数据集的单一和二进制，无论是在喇叭或虫洞的几何形状。属于Galerkin和配置方法的方面的组合，以及在所有情况下通过球坐标显示是非常有效的。我们提出了一个描述喇叭形和旋转黑洞的共形因子的统一表达式。特别地，对于旋转的喇叭形黑洞，我们展示了由于从球形到扁椭球体的旋转而引起的极限曲面的变形。我们还重新审视了喇叭和虫洞穿刺数据集中的能量含量。该算法可以推广到描述二元黑洞。
2017-03-27 gr-qc
Quasi-equilibrium binary black hole sequences for puncture data derived from helical Killing vector conditions
我们构造了一个二进制黑洞穿刺数据的假设下得出的序列：（i）的ADM质量的每个穿刺在渐近平坦的空间中测量的穿刺保持恒定沿序列，和（ii）沿序列的轨道是准圆形的意义上，满足几个必要条件的存在一个螺旋Killing矢量。这些条件是无限远处ADM和Komar质量相等，以及每次穿刺时ADM和重新缩放的Komar质量相等。在本文中，我们明确给出的情况下，一个等质量的黑洞二元无自旋的结果，但我们的方法也可以应用在一般情况下。我们发现，数值精度的视视界质量也保持不变，沿序列和预测的最内部的稳定的圆形轨道是类似的，已经发现与有效的潜在的方法。
2003-07-07 gr-qc
How to move a black hole without excision: gauge conditions for the numerical evolution of a moving puncture
最近的实验表明，未切割的黑洞穿越计算网格，这是数值相对论的一个重大进展。稳定和准确的模拟多个轨道，其辐射波，结果。这种能力是严格加强了一个谨慎选择的衡量标准。在这里，我们提出了分析的考虑，建议某些规范的选择，并在数值上证明其效力，在发展一个单一的移动穿刺黑洞。
2006-06-18 gr-qc
Spinning black hole in the puncture method: Numerical experiments
在数值模拟中，黑洞内部的强场区域需要特别注意。处理这个问题的一种方法是移动穿刺方法，它已经成为数值相对论的一个重要工具，因为它允许长期模拟的二元黑洞。该方法的一个重要组成部分是选择“1+ log”切片条件。我们在旋转黑洞时空中对这种切片条件进行了研究。讨论了当自旋加入时，定态Schwarzschild '1+ log'-喇叭的结果如何变化.这一修改使得一个简单而廉价的算法，用于确定一个非移动的黑洞的自旋为这个特定的切片条件。通过对单个黑洞、双星中子星和混合双星的模拟，验证了该算法的适用性。
2014-03-23 gr-qc
Evolving a puncture black hole with fixed mesh refinement
提出了一种在数值相关性中处理网格加密界面的算法。我们详细的行为，这样的界面附近的动态黑洞时空的强场区域的解决方案，特别注意的收敛性能的模拟。在我们的应用程序中，这种技术的演变穿刺初始数据与消失的位移，我们证明，它是可以同时保持二阶收敛附近的穿刺和扩展的外边界超过100米，从而接近渐近平坦的区域中的边界条件问题是不那么困难，波提取是有意义的。
2006-02-03 gr-qc
Quasi-circular orbits of conformal thin-sandwich puncture binary black holes
我构造的初始数据等质量无旋的二元黑洞使用共形薄三明治穿刺（CTSP）的方法。我定位准圆轨道使用有效势的方法，并估计的最内稳定圆轨道（ISCO）的位置。ISCO的预测是一致的共形薄夹层数据使用切除技术的结果。这些结果还表明，ISCO预测的有效势和ADM-Komar质量比较方法同意共形薄三明治数据，就像他们做的Bowen-York数据。
2005-08-23 gr-qc
Distorted Black Hole Initial Data Using the Puncture Method
我们使用穿刺方法求解单个畸变黑洞的初始数据，其中哈密顿约束对于度规共形因子的非奇异部分被写成R^3中的椭圆方程。用这种方法我们可以生成等距和非等距的黑洞数据。对于等距情况，我们的数据直接与Bernstein等人获得的数据相比较，他们在黑洞的喉部施加等距边界条件。我们的数值模拟使用并行多重网格椭圆方程求解器与自适应网格细化。网格细化使我们能够在黑洞周围使用高分辨率，同时保持网格边界远离渐近区域。
2004-12-01 gr-qc
Dynamical perturbations of black-hole punctures: effects of slicing conditions
虽然许多数值相对论模拟采用1+log切片条件，但避免冲击的切片条件形成了一种可行的，有时是有利的替代方案。尽管这两个条件满足类似的方程，最近的数值实验指出，在黑洞穿刺附近的流逝的行为有质的差异：1+日志切片，流逝出现近似指数衰减，而冲击避免切片，它执行近似谐波振荡。受此观察的启发，我们考虑史瓦西时空的动力学坐标变换来描述静态喇叭几何的小扰动解析。我们发现，所得到的方程的字符取决于（未扰动）平均曲率在黑洞穿刺：1+日志切片它是积极的，预测指数衰减的流逝，而冲击避免切片消失，导致谐波振荡。除了确定这些定性差异的起源的平均曲率的值，我们的分析提供了洞察不同切片条件下的黑洞穿刺的动力学行为。
2023-03-29 gr-qc
Are moving punctures equivalent to moving black holes?
在模拟双黑洞系统的螺旋和合并时，需要特别注意处理奇点。数值相对论模拟中使用了两种主要的技术：第一种也是更传统的技术从每个类空超曲面上的数值网格中“切除”奇点的空间邻域。第二个也是最近的一个，相反，从一个“穿孔”解决方案开始，然后发展完整的3-度量，包括奇点。在连续极限，切除是合理的爱因斯坦方程的光锥结构，并在实践中，可以给出精确的数值解时，适当的离散化。然而，由于场变量在穿刺处是不可微的，因此没有证据证明移动穿刺技术是正确的，特别是在离散情况下。为了研究这个问题，我们使用这两种技术来演化一个等质量非自旋黑洞的二元系统。我们比较了两个曲率4-标量的演化与适当的时间沿不变定义的世界线中间的两个黑洞，使用Richardson外推，以减少有限差分截断误差的影响。我们发现，切除和移动穿刺演化沿着世界线产生了相同的不变量，因此在世界线的因果过去中产生了相同的时空。这提供了令人信服的证据，证明移动的穿刺确实等同于移动的黑洞。
2007-05-11 gr-qc
Binary black-hole evolutions of excision and puncture data
我们提出了一个新的数值代码开发的二元黑洞时空的演化使用不同的初始数据和演化技术。该代码被证明产生国家的最先进的模拟轨道和吸气黑洞二进制收敛波形。我们还提出了第一个详细的研究重力波形的依赖性，从三维演变的不同类型的初始数据。为了这个目的，我们比较重叠克尔-Schild，Misner和Brill-Lindquist数据在很宽的范围内的初始分离的迎面碰撞所产生的波形。
2007-10-16 gr-qc
Geometry and Regularity of Moving Punctures
黑洞双星的数值模拟最近取得了重大进展，使用穿刺方法。我们研究如何以及为什么这种方法的工作原理，通过演变一个单一的黑洞。的坐标奇异性，因此在穿刺的几何形状被发现在进化过程中发生变化，从代表一个渐近平坦的结束，是一个圆柱体。我们构造了一个解析解的球对称的黑洞的定态匹配的数值结果，并表明，在穿刺的演变是不是由文物为主，但确实发现的分析结果。
2008-01-07 gr-qc
Bona-Masso slicing conditions and the lapse close to black-hole punctures
我们考虑出现在延时函数$α$的Bona-Masso切片条件中的几个函数族$f(α)$。聚焦于球对称和时间无关的切片，我们将这些条件应用于史瓦西时空，以构造关于面积半径$R$的流逝$α$的解析表达式。然后，我们转换到各向同性坐标，并确定在黑洞穿刺附近的各向同性半径$α$ $r$的依赖性。我们提出了以前考虑的功能$f(α)$的推广，其中，领先的顺序，失效是成比例的$r$，而不是一个非整数幂的$r$。我们还进行了动力学模拟，在球对称，并证明了上述选择的优点，采用谱方法的数值模拟。
2022-01-21 gr-qc
Oppenheimer-Snyder Collapse in Moving-Puncture Coordinates
移动穿刺坐标常用于黑洞的数值模拟。它们对于真空史瓦西黑洞的性质已经在许多研究中进行了分析。然而，在含有物质的时空中，移动穿刺坐标的行为还不太清楚。在本文中，我们探讨了这些坐标的奥本海默-斯奈德崩溃的行为，即，一个密度均匀、无压力的尘埃球在最初静止时坍缩成一个黑洞。奥本海默-斯奈德坍缩提供了一个严格的测试的奇异性避免性质的移动穿刺坐标，因为奇点可以形成更快，比它会与压力的物质。我们的研究结果包括物质密度，失效函数，平均曲率在早期的解析表达式，以及有趣的限制以后的时间。我们还进行了数值模拟以获得完整解，这些结果表明，即使在没有压力的情况下，移动穿刺坐标也能够避免奇异性。到了后期，几何形状就变成了真空黑洞的喇叭状切片。
2011-09-02 gr-qc
Binary Black Hole Coalescence in Semi-Analytic Puncture Evolution
用一种新的方法半解析地研究了双黑洞合并问题。我们的处方采用了保守的骨架哈密顿量，描述了轨道布里-林德奎斯特虫洞（在数值相对论中称为穿孔）在无波截断的爱因斯坦场方程[G. Faye，P. Jaranowski和G. D { \bf 69}，124029（2004）]。在Burke-Thorne规范结构中，我们以透明的Hamilton方式，借助准圆轨道上致密双星的3.5PN精确角动量通量，将引力辐射反应的影响纳入到上述骨架动力学中，得到了一个半解析的黑洞双星合并模型的穿刺演化.利用3.5PN阶TaylorT 4近似，我们对等质量双黑洞的引力波相位演化与数值相对论中的方法进行了{ \it一阶}比较.这种比较表明，修改后的伊顿反应动力学，采用灵活的参数，将需要防止我们的计划和数值相对论之间的失相，类似于在有效的一体化方法所追求的。我们还提供了一个粗略的估计引力波形与二进制黑洞合并的方法。
2008-03-16 gr-qc
Calibration of Moving Puncture Simulations
我们提出了单一和二元黑洞模拟，遵循移动穿刺范例模拟黑洞时空没有切除，并使用移动盒网格细化。聚焦于二进制黑洞配置的模拟覆盖大约两个轨道，我们解决了五个主要问题，确定我们的结果的质量：数值离散化误差，有限提取半径的辐射信号，物理适当的初始数据，规范的选择和计算性能。我们还比较结果，我们已经获得了BAM码这里描述的独立的LEAN码。
2006-10-26 gr-qc
Black hole puncture initial data with realistic gravitational wave content
我们提出了改进的后牛顿启发的初始数据的非自旋黑洞双星，适合于数值演化与穿刺。我们回顾了Tichy et al. [W.蒂希湾Bruegmann，M. Campanelli和P.Diener，Phys.Rev.D67，064008（2003）]，显式地计算剩余的积分项。这些术语提高了远区的精度，并首次在初始数据中包括了现实的引力波。我们研究了这些数据在质心和远区的行为，证明了新度量的横向无痕部分与四极近似波形的一致性。这些数据可用于数值演化，使合并波形和后牛顿inspiral波形之间的直接连接。
2007-08-02 gr-qc
Black Hole Entropy from Spin One Punctures
最近有人提出，对应于史瓦西黑洞的准正规模的渐近值的能量量子的发射，应该与从黑洞视界刺穿的自旋的损失相关联，将伊米尔齐参数固定为一个确定的值。我们表明，饱和的视界与自旋1穿刺重现早期的黑洞熵的公式，包括$ln (area)$修正与确定的系数（-3/2）的大面积。
2003-01-31 gr-qc hep-th
Maximal Slicing for Puncture Evolutions of Schwarzschild and Reissner-Nordström Black Holes
我们证明了明确的建设，存在一个最大的史瓦西时空切片，使流逝有零梯度穿刺。这种边界条件已被观察到举行的数值演变，但在过去，它是不清楚是否数值获得的最大切片存在解析。我们的分析结果与数值模拟一致。给定的分析形式的流逝，我们可以得出，在晚些时候的事件视界的流逝的值接近值${3/16}\sqrt{3} \approx 0.3248$，证明数值估计0.3已用于黑洞切除在数值模拟。我们提出了我们的结果的非极值Reissner-Nordström度量，推广以前的建设最大的切片。
2004-02-11 gr-qc
A Reinvestigation of Moving Punctured Black Holes with a New Code
我们报告我们的代码，其中应用移动穿刺方法和自适应/固定网格细化实施，并在其初步性能上的黑洞模拟。基于BSSN公式，最新的规范条件和修改的公式也实施和测试。在这项工作中，我们提出了我们的主要结果的模拟一个单一的静态黑洞，一个移动的单一黑洞，和正面碰撞的一个二元黑洞系统。对于静态穿孔黑洞的模拟，不同的修改的BSSN制定。它表明，目前使用的两套修改导致一个稳定的演变。对于运动的被刺穿的黑洞，我们寻找可行的规范条件，研究自旋对黑洞演化的影响。我们的研究结果证实了其他研究小组先前的研究结果。此外，我们还发现了一个新的规范条件，这个条件还没有被任何其他研究者采用，它也可以给出稳定而精确的黑洞演化计算。我们检查的性能的代码的正面碰撞的一个二元黑洞系统，和协议的引力波形，它产生与其他作品中获得的。为了定性地理解物质对双黑洞碰撞的影响，我们也研究了相同的迎头碰撞场景，但受标量场的扰动。用该程序进行的数值模拟不仅给出了与其他数值相对论小组一致的稳定而精确的结果，而且发现了一个新的可行规范条件，澄清了BSSN公式修正中的一些模糊之处.
2008-12-04 gr-qc
Late Time Analysis for Maximal Slicing of Reissner-Nordström Puncture Evolutions
我们对Reissner-Nordström黑洞时空的最大切片进行了晚期时间分析。特别是，我们讨论了崩溃的流逝，在喉和事件视界的甚至和穿刺的流逝。在后一种情况下，我们还确定了穿刺处的失效值。此外，在后期的限制切片拉伸效应进行了研究，因为它们出现最大切片穿刺演变。我们对一个具有穿刺失效的Schwarzschild黑洞进行了数值实验，发现与解析结果一致。
2004-06-10 gr-qc
Evolution of near-extremal-spin black holes using the moving puncture technique
我们提出了一种新的径向坐标来表示Kerr度量的穿刺形式。与前面介绍的准径向坐标不同，在极端克尔极限a/M -> 1下，视界半径在我们的径向坐标中保持有限。这大大提高了自旋接近极端克尔极限的黑洞演化的准确性。我们能够准确地发展静止和助推黑洞与自旋高达a/M=0.99使用初始数据构建在这些新的穿刺坐标。利用我们提出的新的背景共形度量的穿刺度量，可以构造具有快速旋转黑洞的致密双星的初始数据。我们对单个黑洞的模拟表明，这样的初始数据可以通过移动穿刺技术成功地进化。
2010-01-22 astro-ph.HE gr-qc
Can a combination of the conformal thin-sandwich and puncture methods yield binary black hole solutions in quasi-equilibrium?
我们考虑结合两种重要的方法来构造二元黑洞的准平衡初始数据：共形薄三明治形式主义和穿刺方法。前者试图在共形三度规中实现平稳性，后者试图避免内部边界，如最小曲面或表观视界。我们表明，这两种方法使部分冲突的边界条件，确定时间片的要求。特别是，它似乎不可能构建切片是准静态的，避免物理奇点，同时连接的一个无处不在的正失效函数，必须获得的条件，如果要避免内部边界。对这些相互冲突的要求进行某种程度的放松，可能会产生一个可解决的系统，但将这些方法结合起来所寻求的一些优点将失去。
2003-06-06 gr-qc
Relativistic hydrodynamics in the presence of puncture black holes
近年来，许多对真空中双黑洞的数值模拟都采用了移动穿刺方法。这种成功的方法避免了对黑洞内部进行数值切除的需要，并且易于实现。在这里，我们希望探讨如何以及同样的方法可以应用于移动黑洞穿刺在相对论流体动力学物质的存在。首先，我们在真空中演化单个黑洞穿刺，以校准我们的BSSN（Baumgarte-Shapiro-Shibata-Nakamura）实现，并确认外部时空的数值解对任何"垃圾“都是不变的（即，约束违反）的初始数据中采用的黑洞内部。然后，我们专注于相对论邦迪吸积到一个移动的穿刺史瓦西黑洞作为我们的高分辨率激波捕捉相对论流体力学计划的数值试验台。我们发现，流体动力学方程可以成功地发展在内部，而不施加数值切除。这些结果有助于激励采用移动穿刺方法来处理双黑洞-中子星问题，使用共形薄三明治初始数据。
2007-10-15 astro-ph gr-qc
Puncture Initial Data for Black-Hole Binaries with High Spins and High Boosts
我们在穿刺形式下求解了两个具有近极值自旋和相对论性增强的黑洞的广义相对论的哈密顿量和动量约束。我们使用一个非共形平坦的anadrons与衰减叠加的两个洛伦兹提升，共形克尔或共形史瓦西3度量和相应的外在曲率。我们比较这些数据的演变与标准的Bowen-York共形平坦的Ancor（技术上限于固有的自旋$χ=S/M^2_{\text{ADM}}=0.928$和助推$P/M_{\text{ADM}}=0.897$），发现，通常，一个数量级较小的虚假辐射和协议的爆发螺旋和合并。作为第一个案例研究，我们从静止演化出两个等质量黑洞，初始分离为$d=12M$和自旋$χ_i=S_i/m_i^2=0.99$，计算了碰撞产生的波形，辐射的能量和角动量，以及最终残余黑洞的反冲.我们发现，黑洞的轨道曲线在近距离，导致辐射的角动量。我们还研究了轨道非自旋和中等自旋黑洞二进制和标准的Bowen-York数据进行比较。我们发现，非物理的初始辐射脉冲的大幅减少，导致更干净的波形。最后，我们研究的情况下，轨道的二元黑洞系统的自旋大小$χ_i=0.95$在对齐的配置和比较波形和最终的残留结果与SXS合作，发现非常好的协议。这代表了第一个运动的穿刺演变的轨道和旋转的黑洞超过鲍文约克限制。最后，为了提高模拟的精度和效率，我们研究了移动穿刺方法中初始时滞和时滞演化方程的不同选择。
2017-01-11 gr-qc
Conformal-thin-sandwich initial data for a single boosted or spinning black hole puncture
代表准圆形轨道中的二元黑洞的初始数据集序列已被用来计算可能被解释为最内层稳定圆形轨道的东西。这些序列已经计算了两种方法。一种方法是基于传统的共形-横截-无迹分解，从有效势中的转折点定位准圆轨道。第二种方法使用共形薄三明治分解，并确定准圆轨道，需要存在一个近似的螺旋Killing矢量。虽然从这两种方法得到的最内层稳定圆轨道的参数有很大的不同，但随着双星系统的分离度的增加，两种方法得到的初始数据大致相同。为了帮助理解这种协议之间的数据集，我们考虑的情况下，初始数据表示一个单一的助推或旋转的黑洞穿刺的鲍文-约克型，并表明，共形横向无痕和共形薄三明治方法产生相同的数据，都满足条件的近似Killing矢量的存在。
2003-10-14 gr-qc
Binary black hole evolutions of approximate puncture initial data
爱因斯坦场方程的近似解是研究引力现象的重要工具。任何近似的一个重要方面是调查和量化其有效性制度。我们提出了一项研究，评估的影响，近似穿刺初始数据，基于“骨架”的解决方案，提出的爱因斯坦约束Faye等人。[PRD 69，124029（2004）]，对数值演化。使用数据分析工具，我们评估了这些违反约束的初始数据的有效性，并表明当双星的总质量> 40 M（太阳）时，骨架数据的波形与满足约束的初始数据的相应波形的匹配度> 0.97。此外，我们证明了骨架和约束满足初始数据演变之间的差异，从而波形，是由于负哈密顿约束违反本骨架初始数据位于附近的穿孔。在演化过程中，骨架数据发展的哈密顿量和动量约束的违反，随着时间的推移衰减，与二进制系统放松到一个满足约束的解决方案，黑洞的质量较小，因此不同的动态。
2009-02-06 gr-qc
Where do moving punctures go?
目前最流行的演化黑洞双星的方法是“移动穿刺”方法。最近的研究表明，当使用这种方法对史瓦西黑洞的穿刺初始数据进行演化时，数值切片很快与第二个渐近平坦端失去接触，而终止于有限史瓦西坐标半径的圆柱体上。这些切片是静止的，这意味着它们的几何形状不会进一步演化。我们将描述这些结果的上下文中的最大切片，并提出时间无关的史瓦西时空的类似穿刺的数据。
2007-02-15 gr-qc
Alternatives to standard puncture initial data for binary black hole evolution
标准穿刺初始数据已被广泛用于数值二元黑洞演化，尽管它们的缺点，最显着的是固有的缺乏引力辐射在初始时间，随后由一个突发的虚假辐射。我们研究了三种可选的初始数据方案的演变。三个备选方案中的两个是基于包含现实引力波的后牛顿展开式。第一种方案基于Arnowitt、Deser和Misner横向无痕（ADMTT）规范中的二阶后牛顿展开，该规范已恢复以接近黑洞的标准穿刺数据。第二种方案是基于远离黑洞的ADMTT规范中两个潮汐扰动Schwarzschild解的4-度规与一阶后牛顿展开的渐近匹配。最后一种方案是通过两个潮汐扰动Schwarzschild解的4-度规与远离黑洞的调和规范中的二阶后牛顿展开式的渐近匹配得到的。当演化时，第二种方案未能产生准圆轨道（而是导致几乎迎头碰撞）。这种故障可以追溯到由于低阶匹配而导致的非本征曲率的不准确。更令人鼓舞的是，后两种选择导致准圆轨道，并显示从演化开始的引力辐射，以及减少虚假辐射。目前的不足之处相比，标准的穿刺数据包括更多的偏心轨迹在inspiral和较大的约束违规，因为替代的数据集只是爱因斯坦方程的近似解。偏心问题可以通过调整初始动量参数来改善。
2012-10-24 gr-qc
Evolutions of Nearly Maximally Spinning Black Hole Binaries Using the Moving Puncture Approach
我们证明了基于移动穿刺形式主义的数值相对论代码能够进化出几乎最大限度地旋转的黑洞二进制文件。我们比较了一个新的进化的等质量，对齐自旋二进制与无量纲自旋chi=0.99使用基于穿刺的数据与最近的模拟SXS合作。我们发现我们的新波形与SXS协作发布的结果的重叠大于0.999。为了生成我们的新波形，我们使用了最近引入的HiSpID穿刺数据，CCZ4进化系统和修改后的失效条件，有助于保持视界半径相当大。
2017-08-08 astro-ph.HE gr-qc
Simulations of rotating neutron star collapse with the puncture gauge: end state and gravitational waveforms
本文采用新的3+1相对论数值模拟方法，采用爱因斯坦方程的Z4 c公式，移动穿刺规范条件和广义相对论流体力学的保守网格加密方案，重新研究了旋转中子星到黑洞的引力坍缩.坍缩的最终状态相比，从旋转穿刺的初始数据的演变产生的真空时空。使用局部分析的度量场，我们证明了这两个时空实际上同意。详细分析了引力波波形。利用简化的时空图将辐射发射与坍缩动力学联系起来，讨论了其波形结构与黑洞微扰理论波形结构的相似性。
2015-06-23 gr-qc
Analytic continuation of the rotating black hole state counting
在圈量子引力中，球形黑洞可以用一个被击穿的2-球的陈-西蒙斯理论来描述。球体代表地平线。这些穿刺是穿过视界并携带量子面积的自旋网络的边缘。我们可以推广这种结构，并通过在2-球中添加一个额外的角动量J的穿刺来模拟旋转的黑洞。在此模型下计算了旋转黑洞的熵，并研究了它的半经典极限。在进行解析延拓，将Barbero-Immirzi参数发送到+/- i之后，我们证明了熵的半经典展开中的首阶项独立于J的值再现了Bekenstein-Hawking定律。
2016-07-08 gr-qc
Reducing orbital eccentricity in initial data of black hole--neutron star binaries in the puncture framework
本文发展了一种在穿刺框架下计算黑洞-中子星双星低偏心率初始数据的方法，扩展了前人对其它类型致密双星的研究。除了调整双星的轨道角速度外，还通过修改用于推导流体静止平衡方程的螺旋Killing矢量来引入中子星的接近速度。接近速度的黑洞，然后诱导通过要求消失的总线性动量的系统，不同的情况下，二元黑洞的穿刺框架中的每个黑洞的线性动量是明确规定的。我们成功地降低轨道偏心率~0.001通过修改参数迭代使用模拟的~3轨道的非旋进和旋进的配置。我们发现，在切除框架中导出的双黑洞的经验公式不减少轨道偏心率~0.001黑洞-中子星双星的穿刺框架中，虽然他们的工作的双中子星。
2021-01-06 astro-ph.HE gr-qc
Filling the holes: Evolving excised binary black hole initial data with puncture techniques
利用移动穿刺技术跟踪等质量黑洞的螺旋运动和合并过程，证明了当初始内部解被违反约束的“垃圾”初始数据所取代时，外部解和渐近引力波形都保持不变.我们应用这一结果来发展共形薄三明治（CTS）二进制BH初始数据填充其切除的内部任意，但光滑，初始数据和标准穿刺规格的选择与发展。穿孔和填充CTS初始数据产生的波形是非常相似的，只有轻微的差异之间的无旋和共旋CTS BH二进制文件。即使内部的解决方案似乎演变到相同的约束满足的解决方案在后期，独立的初始数据。
2007-09-27 astro-ph gr-qc
Statistical analysis of entropy correction from topological defects in Loop Black Holes
本文在LQG形式下讨论了当视界上的穿刺数被看作量子头发时量子黑洞的熵，即在巨正则（面积）系综中计算了黑洞的熵.熵是平均面积和平均穿刺次数的函数，与贝肯斯坦-霍金熵几乎没有相似之处。在热力学极限下，“温度”和化学势都可以被证明是每个穿刺的平均面积的函数。在一个固定的温度下，穿刺的平均数量成正比的平均面积，我们恢复贝肯斯坦-霍金面积熵定律的领先秩序，提供的Barbero-Immirzi参数，$γ$，是适当的固定。这也将化学势与$γ$联系起来。我们得到了一个子领导的校正，这是不同的签名从微正则和正则系综在其符号，但同意在巨正则系综与早期的结果。
2012-07-30 gr-qc
A Puncture in the Euclidean Black Hole
我们考虑了雪茄背景下缠绕凝聚体的反反应。我们专注于$SL(2,\mathbb{R})_k/U(1)$雪茄的案例，例如，$k$ NS 5黑膜的近视界极限。我们在大的$k$限制数值求解运动方程，作为振幅的函数，$A$，在无穷远的缠绕模式。我们发现，有一个临界振幅，$A_c=\exp(-γ/2)$，承认一个临界的解决方案。在弦论中，精确的$SL(2,\mathbb{R})_k/U(1)$雪茄CFT将缠绕振幅$A_s$完全固定在无穷大。我们发现，在大的$k$限制，有一个确切的协议，$A_c=A_s$。临界解是一根尖端有一个小孔的雪茄;因此，黑洞的熵完全由弯曲的凝聚体携带。我们认为，在洛伦兹的情况下，信息通过这个穿刺逃离黑洞。
2021-12-06 gr-qc hep-th
Solving the Hamiltonian constraint for 1+log trumpets
穿刺方法指定黑洞数据的超曲面上的援助的共形重新缩放的度量，表现出一个坐标奇点在穿刺点。在通过求解保形因子的哈密顿约束构造穿刺初始数据时，需要特别注意坐标奇异性。对虫洞穿刺数据中极点奇异性的标准处理方法并不普遍适用于喇叭穿刺数据。我们研究了一种新的方法的基础上的逆幂的共形因子，并提出了数值例子的单穿孔的虫洞和1+日志喇叭型。此外，我们描述了一种方法来解决两个1+对数喇叭的哈密顿约束，对于一个给定的外部曲率与非零迹。我们研究了这种构造的初始数据在双黑洞演化过程中的性质，发现初始规范动力学被降低了。
2013-09-12 gr-qc
Distributional sources for black hole initial data
黑洞初始数据通常是利用Bowen-York型穿刺初始数据或通过施加切除边界条件产生的。Bowen-York初始数据的好处是能够指定系统的自旋和动量作为初始数据的参数。为了将这些好处扩展到爱因斯坦约束的其他公式中，使用分布作为源项重新制定了穿刺方法。给出了Bowen-York穿刺黑洞初始数据和喇叭形变化是如何由分布源产生的。一个启发式的论点，认为这些来源的自旋和动量的一般来源。为了阐明其他分布源的意义，研究了一类精确的哈密顿约束广义源初始数据族，并研究了旋转喇叭形黑洞初始数据和高阶动量源黑洞初始数据.
2011-07-23 gr-qc
Conformal blocks on a 2-sphere with indistinguishable punctures and implications on black hole entropy
在带有自旋表象的威尔逊线存在的情况下，三重空间上的陈-西蒙斯理论的希尔伯特空间的维数，是通过利用它与水平为$k$的韦斯-祖米诺理论的联系，在2-球面上用相应的威尔逊线刺穿并带有各自的自旋表象的点（称为穿孔）来标记的。它示出，在弱耦合（大$k$）的限制，该公式approples成两个特征不同的部分，一个模仿的非相互作用的自旋系统的集合的希尔伯特空间的维数，另一个是一个有效的整体校正贡献的所有穿刺。从这个计数的精确公式产量已被证明早先已导致从考虑的穿孔是可区分的。我们调查相同的计数问题，考虑穿刺是不可区分的。虽然完整的公式仍然未被发现，但是，我们能够强加的近似公式中产生的弱耦合限制的不可区分的穿刺的相关统计。作为这种计数的含义，在其与量子几何方法中的黑洞熵计算的关系的上下文中，我们能够表明，对数面积校正，具有系数$-3/2$，导致这种熵计算方法，与穿孔是否可区分无关。
2016-10-06 gr-qc hep-th
Bowen-York trumpet data and black-hole simulations
构造黑洞-双星模拟的初始数据的最流行的方法是穿刺方法，其中紧致化的虫洞通过Bowen-York外曲率被赋予线动量和角动量。当这些数据演化时，它们很快接近“喇叭”拓扑，这表明最好从一开始就使用喇叭形式的数据。为了实现这一点，我们扩展穿刺方法，使建设的Bowen-York喇叭，包括一个大纲的存在性和唯一性证明的解决方案。我们使用单域伪谱椭圆解算器构建提升，旋转和二进制Bowen-York穿刺喇叭，并发展二进制数据，并与标准虫洞数据结果进行比较。我们还表明，对于提升喇叭的黑洞质量可以规定{ \it先验}，而无需求助于迭代程序，是必要的虫洞数据。
2009-12-04 gr-qc
Black Hole Entropy from indistinguishable quantum geometric excitations
在圈量子引力中，黑洞视界的量子几何由离散的非微扰量子几何激发（或穿刺）组成，这些激发（或穿刺）由自旋标记，它们负责视界的量子面积。如果将这些穿刺与粒子气体相比较，则与穿刺相关联的自旋可以被视为类似于单个粒子能级的单个穿刺区域能级。因此，如果我们{ \it假定}这些穿刺是{ \it不可区分的}，视界的微观状态计数类似于粒子气体的玻色-爱因斯坦计数公式。为了从大面积极限中的熵计算遵循贝肯斯坦-霍金面积定律（BHAL），Barbero-Immirzi参数（$\g$）近似取恒定值。
2015-11-21 gr-qc hep-th
Equilibrium initial data for moving puncture simulations: The stationary 1+log slicing
我们提出并探讨了一个“固定1+日志”切片条件的建设解决方案爱因斯坦的约束方程。对于静止的时空，这些初始数据将给出一个静止的叶理演化时，经常使用的黑洞演化的“移动穿刺”规范条件。由此产生的切片是与时间无关的，并且与沿着时空的类时基灵矢量拖动产生的切片一致。当这些初始数据与移动穿刺规条件下发展，坐标演变所产生的数值误差最小化。在构造双星黑洞的初始数据时，通常假设存在一个近似的螺旋Killing矢量，它产生双星的轨道。不幸的是，我们表明，相对于这样的螺旋基林矢量静止的1+log切片不可能是渐进平坦的，除非时空具有额外的轴向基林矢量。
2009-10-01 gr-qc
Quasiequilibrium states of black hole-neutron star binaries in the moving-puncture framework
在移动穿刺框架下计算了黑洞-中子星双星的广义相对论准平衡态。我们提出了确定准平衡态的三个条件，并将数值结果与切除框架中得到的结果进行了比较。我们发现，在（i）无论轨道间距如何，双星的质量比都接近于1，（ii）轨道间距足够大的情况下，在移动穿刺框架下得到的结果与切除框架和第三后牛顿近似下的结果一致（$m_0Ω\alt 0.02$，其中$m_0$和$Ω$分别是总质量和轨道角速度），而与质量比无关。对于$m_0 Ω\agt 0.03$，移动穿刺和切除框架中的结果都或多或少地偏离第三后牛顿近似中的结果。因此，数值结果并没有提供一个准圆态，相反，它们似乎有一个不可忽略的偏心率为0.01- 0.1。我们通过数值模拟表明，在移动穿刺框架中的方法可以提供近似的准圆形状态，其中的偏心率是由一个因素的$\sim 2$小于那些在准平衡由其他方法。
2009-06-15 astro-ph.HE gr-qc
Numerical evolution of multiple black holes with accurate initial data
我们提出了三个等质量黑洞的数值演化使用移动穿刺方法。利用高阶多重网格椭圆型求解器求解约束方程，计算了三个黑洞的穿刺初始数据。利用这些初始数据，我们给出了三个具有六阶波形收敛的黑洞演化的结果。我们比较了BAM和AMSS-NCKU码与以前的结果。在以前的模拟中使用的三个黑洞的哈密顿约束的近似解析解导致不同的动力学和波形。我们提出了一些数值实验，显示四个黑洞的演化和由此产生的引力波形。
2010-12-20 gr-qc
Black holes as gases of punctures with a chemical potential: Bose-Einstein condensation and logarithmic corrections to the entropy
我们研究了当把黑洞描述为具有化学势的不可分辨的穿刺气体时的物理性质。在这个由圈量子引力产生的图像中，黑洞微观态由有限族的半整数自旋着色的穿刺定义，准局域静止观测者测量的近视界能量定义了各种量子系综。穿孔以量子面积的形式携带量子几何的激发，总视界面积$a_\text{H}$由这些微观贡献的总和给出。我们假设系统满足玻色-爱因斯坦统计，并且每个微态都是简并的，其全息简并度由$\exp\big(λa_\text{H}/\ell_\text{Pl}^2\big)$和$λ>0$给出。我们详细分析了这些输入所产生的物理性质，特别是计算了巨正则熵。我们解释了为什么要求温度被固定到Unruh温度和化学势为零并不完全指定大视界面积的半经典制度，并分类，依次可以是什么各种制度。当简并度达到全息束缚（$λ=1/4$）时，存在一个半经典区域，其中对熵的次引导修正是对数的。此外，这个区域对应于玻色-爱因斯坦凝聚，在这个意义上，它是由携带最小（或基态）自旋值$1/2$的穿孔主导的。
2014-12-18 gr-qc hep-th
BH Punctures as Initial Data for General Relativity
我们用一种基于Brill-Lindquist虫洞紧化的新方法构造了几个具有任意动量和自旋的黑洞的初始数据。当处理数值，该方法导致一个显着的简化传统的方法，这是基于喉和等距条件。
1997-11-05 gr-qc
Black holes with bottle-shaped horizons
本文提出了一类新的四维AdS黑洞，它具有有限面积的非紧事件视界。事件视界是具有一个穿刺的拓扑球体，穿刺以尖点的形式被推到无穷远。由于事件视界的形状，我们称这种黑洞为“黑瓶”。该解是作为Plebanski-Demianski解的特例得到的，可以描述静态或旋转的黑瓶。对于某些参数范围，加速视界也可能出现在时空中。我们研究的解决方案的完整的参数空间，以及出现的各种极限情况。特别是，我们如何旋转黑洞最近发现的Klemm出现作为一个特殊的限制。
2016-04-26 gr-qc
The trumpet solution from spherical gravitational collapse with puncture gauges
我们研究了通过演化一个坍缩的球形恒星与常规采用的研究穿刺黑洞的规范所获得的静态的最终状态。我们比较了最终状态的崩溃与喇叭解决方案中发现的一个单一的虫洞片的演变，并表明这两种解决方案密切一致。我们证明，该协议是由使用的伽马驱动程序的移位条件，这使得该问题，以下跌到一个区域的时空，这是不解决的数值网格，并同时发现固定坐标的喇叭外的问题。
2011-03-25 gr-qc
Higher-dimensional puncture initial data
计算了具有线性动量的单个和二元黑洞的穿刺初始数据，求解了D维真空引力的约束方程。这些数据是通过修改arXiv：gr-qc/0404056中的伪谱代码生成的，并作为Cactus计算工具包中的TwoPunctures thorn提供。作为例子，我们展示了收敛图，违反哈密顿约束以及初始数据D= 4，5，6，7。这些初始数据是进行D维黑洞高能碰撞的起点。
2011-10-26 gr-qc hep-th
The Entropy of BTZ Black Hole from Loop Quantum Gravity
本文在圈量子引力框架下计算了BTZ黑洞的熵。我们得到了视界自由度可以用二维SO（1，1）穿孔BF理论来描述。最后得到了BTZ黑洞熵的面积律。
2014-01-14 gr-qc
Hybrid black-hole binary initial data
传统的黑洞二元穿刺初始数据是共形平坦的。这种非物理的假设加上缺乏辐射信号从二进制的过去生活。结果，从该数据的演变中提取的波形显示出突变。Kelly等人[Class.Quant.Grav.27：114005，2010]采用后牛顿（PN）计算方法得到的新的含辐射成分的二元黑洞初始数据，对数值相对论中的演化进行了穿刺.该数据满足2.5PN阶的约束方程，并且包含横向无迹的“波浪”度量贡献，违反了保形平坦的标准假设。虽然演化包含较少的杂散辐射，但也有不希望的特征;非物理视界质量损失和大的初始轨道偏心率。引入混合方法的初始数据评估，我们显着减少这些不需要的功能。
2010-12-04 gr-qc
Modifications for numerical stability of black hole evolution
我们的实验与几个新的修改Baumgarte-Shapiro-Shibata-Nakamura（BSSN）制定的爱因斯坦场方程，并演示这些修改如何影响数值黑洞演化计算的稳定性。通过这些改进，我们演化了单个非旋转的切除Kerr-Schild黑洞和穿孔的二元黑洞，并获得了精确和稳定的模拟。
2012-08-12 gr-qc
