Small deformations of extreme Kerr black hole initial data
我们证明了爱因斯坦方程的初始数据族的存在性，它代表了极端Kerr黑洞初始数据的小变形。在这个家庭中的数据有相同的渐近几何极端克尔。特别地，变形保持角动量和圆柱形端部的面积。
2009-12-31 gr-qc
Improvements to the construction of binary black hole initial data
二元黑洞初始数据的构造是二元黑洞数值演化的前提。本文报道了改进的二进制黑洞的初始数据求解器的光谱爱因斯坦代码，允许强大的建设的初始数据的质量比大于10：1，和无量纲黑洞自旋大于0.9，同时提高效率，较低的质量比和自旋。我们实现了一个更灵活的区域分解，自适应网格细化和更新的方法来选择自由参数。我们还介绍了一种控制和消除进动系统初始数据中剩余线性动量的新方法，并证明了它消除了演化过程中的引力模混合。最后，新的代码被应用于双曲型散射和二进制非常小的分离，以构建初始数据。
2015-06-04 gr-qc
Initial data for black hole evolutions
本文讨论了广义相对论在其最近统一的拉格朗日和哈密顿图象下的初值问题，并提出了一种多区域伪谱配置方法来求解由此产生的耦合非线性偏微分方程。使用此代码，我们探讨了几种方法来构建初始数据集包含一个或两个黑洞：我们计算准圆形轨道的自旋等质量黑洞和不等质量（nonspinning）黑洞使用的有效势方法与Bowen-York外部曲率。我们比较初始数据集产生不同的分解，并从不同的选择的共形度量彼此。此外，我们使用准平衡方法构造的初始数据的单黑洞和双黑洞在准圆轨道。我们调查这些二进制黑洞的数据集，并检查大质量比和广泛的分离的限制。最后，我们提出了一种新的方法来构建时空叠加引力波可能非常大的振幅。
2005-10-04 gr-qc
Construction of high precision numerical single and binary black hole initial data
我们提出了一种新的隐式数值实现的抛物线-双曲制定的限制广义相对论。所提出的方法是无条件稳定的，具有不需要强加任何边界条件的优势，在强场制度，并提供了一个整体（所有包容性）的方法来建设的单一和二元黑洞的初始数据。新的隐式求解器进行了广泛的测试，对已知的精确黑洞解，并用于构建初始数据为几个单一的和二元黑洞配置。
2019-06-04 gr-qc
Trumpet-puncture initial data for black holes
我们提出了一种新的方法，穿刺方法的基础上，构建黑洞的初始数据在所谓的喇叭几何，即在切片上，渐近线的非零面积半径的限制表面。我们的方法很容易实现数值，至少对于非旋转黑洞，不需要任何内部边界条件。我们目前的数值结果，得到了与均匀网格有限差分代码，增强黑洞和二元黑洞。我们还评论了这种方法的自旋黑洞的推广。
2009-10-01 gr-qc
Embedding initial data for black hole collisions
我们讨论了两个黑洞迎头碰撞问题的初始数据可视化的等距嵌入图。明确提出了最好的研究初始数据，Misner几何的嵌入图的构建问题。我们提出了一个部分解决方案的嵌入图，并讨论有关的问题，完成解决方案。
1994-09-21 gr-qc
Initial data for black hole collisions
我描述了爱因斯坦真空方程，可以代表两个黑洞碰撞的初始数据的建设。我强调主要的物理概念。
2002-12-09 gr-qc
Black hole collisions from Brill-Lindquist initial data: predictions of perturbation theory
两个瞬时静止黑洞的Misner初值解一直是数值研究的焦点。我们在这里报告的分析结果的天体物理相似的初始解，即布里尔和林德奎斯特（BL）。从扰动理论给出的结果最初关闭孔，并与现有的数值结果进行比较。比较了由BL和Misner初值产生的辐射，并讨论了其物理意义。
1995-09-09 gr-qc
Evolution of Kerr-Schild type initial data for binary black holes using the horizon penetrating Teukolsky equation
我们使用Kerr-Schild型Teukolsky方程（视界穿透）来演化Bishop { \em et al.}在关闭限制。我们的结果与Sarbach { \em et al.}从Zerilli方程演化相同的初始数据。
2002-01-21 gr-qc
Kerr-Schild type initial data for black holes with angular momenta
推广以前的工作，我们提出了如何叠加旋转黑洞在克尔-Schild初始切片。这种叠加满足几个物理上有意义的限制，包括近和远。进一步，我们考虑了两个角动量相反的黑洞的封闭极限，并显式求解了这种情况下的约束方程。演化的初始数据与线性代码，我们计算的辐射能量的质量和角动量的黑洞的函数。
2002-10-28 gr-qc
Conformal thin-sandwich puncture initial data for boosted black holes
我们应用穿刺方法共形薄三明治黑洞的初始数据。数值求解了具有非零线动量的单个黑洞的共形薄夹层穿刺（CTSP）方程。我们发现，共形平坦的解决方案，提高黑洞具有相同的最大引力辐射的内容，相应的Bowen-York解决方案中的共形transverse-traceless分解。我们发现这些数据的物理性质与自由切片参数无关。
2005-05-23 gr-qc
Black hole initial data on hyperboloidal slices
我们将Bowen-York黑洞的初始数据推广到双曲的常平均曲率切片，并将其扩展到未来的零无穷远。我们解决这个初值问题的数值几种情况下，包括不等质量的二进制黑洞的自旋和助推。与常平均曲率超曲面相关的哈密顿约束在零无穷远处的奇异性不会造成任何特殊的困难。切片的内部边界是极小曲面。喇叭形配置探讨分析和数值。
2009-10-07 gr-qc
The Yamabe invariant for axially symmetric two Kerr black holes initial data
构造了一个显式的三维黎曼度规，它可以解释为两个角动量对齐的Kerr黑洞的共形和。当它们之间的分离距离是大的，我们证明了这个度量有积极的Ricci标量，因此积极Yamabe不变量。该度规可用于构造两个大角动量Kerr黑洞的轴对称初值。
2008-05-18 gr-qc
A One-Parameter Family of Time-Symmetric Initial Data for the Radial Infall of a Particle into a Schwarzschild Black Hole
在黑洞微扰理论的框架下，构造了粒子径向落入Schwarzschild黑洞的单参数时间对称初值族。该参数测量初始类空表面上存在的引力辐射量。这些初始数据集，然后通过集成Zerilli-Moncrief波动方程的粒子的存在下演变。重力波形和它们的功率谱的数值结果，我们表明，初始数据的选择强烈影响的波形，无论是在它们的形状和它们的频率内容。我们还计算了由粒子-黑洞系统辐射的总能量，作为粒子和黑洞之间的初始分离的函数，以及作为初始数据的选择的函数。我们的结果证实，对于大的初始分离，一个共形平坦的初始三几何最小化初始引力波的内容，使辐射的总能量也最小化。对于小的初始分离，但是，我们表明，共形平坦的解决方案不再最小化辐射的能量。
2002-12-14 gr-qc
Approximate Solutions to the Binary Black Hole Initial Value Problem
我们提出了近似的解析解的哈密顿量和动量约束方程，相应的系统组成的两个黑洞与任意的线性和角动量。这些初始数据的解决方案的分析性质，使他们更容易实现的数值演化比传统的数值方法求解椭圆方程推导出爱因斯坦约束。
2001-01-16 gr-qc
Conformally flat black hole initial data, with one cylindrical end
本文给出了爱因斯坦方程类极端黑洞初值的存在唯一性的完整解析证明，它具有类似于极端Kerr、极端Reissner Nordstrom和极端Bowen-York初值的无穷端点.这扩展和完善以前的结果\cite{dain-gabach09}的一般情况下，共形平坦，最大的初始数据与角动量，线动量和物质。
2012-08-16 gr-qc
Angular velocity of rotating black holes -- a new way to construct initial data for binary black holes
Beijing Institute of Mathematical Sciences and Applications（北京国际数学研究中心）；Yau Mathematical Sciences Center, Tsinghua University（清华大学丘成桐数学科学中心）；Fudan Center for Mathematics and Interdisciplinary Study, Fudan University（复旦大学数学与交叉科学研究院）；Shanghai Institute for Mathematics and Interdisciplinary Sciences (SIMIS)（上海数学与交叉科学研究院）；Institute of Applied Mathematics, Morningside Center of Mathematics, Academy of Mathematics and System Science, Chinese Academy of Sciences（中国科学院数学与系统科学研究院应用数学研究所）
本文基于Kerr黑洞角速度的几何理解，提出通过指定视界角速度构建旋转双黑洞初始数据的新方法，建立椭圆方程并在共形平坦度规下数值演化，发现非均匀角速度会产生类似准正态振荡的引力波形。
2025-11-12 gr-qc
Two black hole initial data
米斯纳初始数据是具有两个视层位的时间对称初始数据的标准示例。在质量相等或不相等的情况下（即等距或非等距视野），紧凑的公式描述这样的数据。分析了Misner实验数据在“Schwarzschild +试验粒子”极限下的相互作用能。
2005-06-09 gr-qc
Approximate initial data for binary black holes
本文构造了准圆轨道上任意质量比的双黑洞的广义相对论约束方程的近似解析解。我们采用穿刺方法求解横截无迹分解中的约束方程，并考虑了Schwarzschild黑洞由于助推和伴星的存在而引起的扰动。这两个扰动的叠加，然后产生近似的，但完全解析的二元黑洞的初始数据是准确的，以一阶的逆的二元分离和平方的黑洞的动量。
2006-08-26 gr-qc
The Evolution of Distorted Rotating Black Holes III: Initial Data
本文研究了一类新的黑洞初始数据集，它们分别对应于具有中等转动参数的畸变“Kerr'"黑洞和具有奇偶宇称辐射的畸变Schwarzschild黑洞.这些数据集建立在鲍恩和约克早期旋转的黑洞和扭曲的布里尔波加上黑洞数据集的基础上。我们描述了这个大家庭的旋转黑洞的建设。我们提出了一个系统的研究，这些数据集的重要属性，如大小和形状的明显的地平线，以及在进化过程中可以离开系统的最大辐射量。这些数据集应该是研究高度动态黑洞演化的一个非常有用的起点，并且可以很容易地扩展到3D。
1996-01-09 gr-qc
Reducing spurious gravitational radiation in binary-black-hole simulations by using conformally curved initial data
在二元黑洞数值演化的早期，目前的模拟包含了一个虚假的引力辐射（也称为“垃圾辐射”）的初始爆发，这在天体物理学上是不现实的。虚假辐射是双星黑洞初始数据构造的结果：初始数据通常被假设为共形平坦。在本文中，我采用了一个弯曲的共形度规，这是一个叠加的两个助推，非自旋黑洞，约15轨道合并。我比较垃圾辐射的叠加助推史瓦西（SBS）的初始数据与垃圾相应的共形平坦，最大切片（CFMS）的初始数据。SBS垃圾在振幅上小于CFMS垃圾，垃圾的前阶光谱模式通常被减少二阶或更多的因子。
2008-12-16 gr-qc
Evolving the Bowen-York initial data for spinning black holes
在数值相对论中用来代表旋转黑洞的鲍文-约克初值数据，并不是克尔时空中一个恒定时间片的数据。如果对碰撞中的每个黑洞都使用鲍文-约克初始数据，那么发射的辐射将部分归因于单个黑洞到克尔形式的“弛豫”。我们计算这种辐射处理的几何形状为一个单一的史瓦西黑洞的扰动，并通过使用二阶微扰理论。我们讨论了在何种程度上可以预期准确地代表克尔孔鲍文约克数据。
1997-10-21 gr-qc
Initial data for two Kerr-like black holes
本文证明了Einstein真空方程的一族初始数据的存在性，该初始数据可以解释为两个在任意位置且自旋方向任意的类Kerr黑洞的初始数据.当其中一个的质量参数为零时，这个族精确地约化为Kerr初始数据。存在性证明是基于克尔度量的一个一般性质，它也可以用于其他构造。进一步的推广也进行了讨论。
2000-12-06 gr-qc
Are different approaches to constructing initial data for binary black hole simulations of the same astrophysical situation equivalent?
二元黑洞数值演化的初始数据一直由“共形平坦”（CF）数据（即，其中共形背景度量被选择为平坦的初始数据），因为它们易于构造。然而，CF初始数据不能模拟接近极端的自旋，而更复杂的“共形弯曲”初始数据（即，其中背景度量被明确地选择为平坦的\emph{not}的初始数据），诸如其中空间度量被选择为与两个Kerr-Schild（SKS）黑洞的加权叠加成比例的初始数据。在这里，我们建立了这两个初始数据方案的非自旋双星系统的天体物理结果之间的一致性。我们使用SKS初始数据演化了两个等质量非自旋黑洞的螺旋、合并和衰荡，并与CF初始数据的类似模拟进行了比较。我们发现，由此产生的引力波形的相位同意$δϕ\lesssim 10^{-2}$弧度和幅度同意在$δA/A \lesssim 5 \times 10^{-3}$，这是在数值模拟的误差。此外，我们还发现，残余黑洞的最终质量和自旋是十分之一^{5}
2012-11-14 gr-qc
Binary-black-hole initial data with nearly-extremal spins
具有接近极端自旋的天体物理学黑洞存在的可能性很大。这种系统的数值模拟需要合适的初始数据。在本文中，我们研究了三种构造二元黑洞初始数据的方法，重点是它们生成具有近极值自旋的黑洞的能力：（i）Bowen-York初始数据，包括标准穿刺数据（基于共形平坦性和Bowen-York外曲率），（ii）标准准平衡初始数据（基于扩展共形薄三明治方程，共形平坦度，和最大切片），和（iii）准平衡数据的基础上叠加的克尔-Schild度量。我们发现，两个保角平坦的方法（i）和（ii）执行类似，与自旋高达约0.99可在初始时间。然而，在演化过程中，我们预计随着初始几何结构的松弛，自旋会迅速松弛到0.93左右的一个小得多的值。对于准平衡叠加Kerr-Schild（SKS）数据[方法（iii）]，我们构建了\emph{initial}自旋为0.9997的初始数据。我们对自旋为0.93和0.97的SKS数据集进行了演化，发现在初始弛豫过程中，自旋只下降了10^4的几个部分;因此，我们预计SKS初始数据将允许弛豫自旋大于0.99的二元黑洞的演化。[摘要缩写;完整的摘要还提到了几个次要结果。]
2008-10-16 gr-qc
Puncture black hole initial data in the conformal thin-sandwich formalism
我们重新讨论了爱因斯坦约束方程共形薄三明治分解中穿刺黑洞初始数据的构造。以前已经表明，这种方法不能产生准平衡虫洞数据，连接两个渐近平坦的空间无限。这个论点并不适用于小号数据，小号数据将一个宇宙中的空间无限与另一个宇宙的未来类时无限联系起来。作为一个数值演示，我们提出了一个单一的助推喇叭穿刺黑洞，共形薄三明治形式主义的原始版本中构建的结果。
2011-08-17 gr-qc
Initial data for black hole-neutron star binaries, with rotating stars
中子星与黑洞的合并是地面引力波探测器的主要科学目标。直接从引力波观测中约束或测量中子星的自旋，需要了解这些系统的发射特性对中子星自旋的依赖性。本文通过发展一种数值方法来构造中子星上任意自旋的黑洞-中子星双星的初始数据，为这一任务奠定了基础。我们通过在参数空间的大区域中构造初始数据集来证明代码的鲁棒性。除了改变中子星的自旋大小和自旋方向外，我们还研究了中子星的致密性、质量比、黑洞的自旋和黑洞的自旋方向。具体来说，我们能够构建初始数据集与中子星旋转离心分裂附近，与黑洞自旋大$S_{\rm BH}/M_{\rm BH}^2=0.99$。
2016-07-27 gr-qc
Measuring eccentricity in binary black-hole initial data
演化中的黑洞双星的初始数据可以通过许多技术构建，并且可以代表广泛的物理场景。然而，由于不同的方案参数化配置的物理方面的方式，并不总是清楚给定的初始数据集实际上代表什么。这是特别重要的quasiequilibrium数据构造使用共形薄三明治的方法。大多数初始数据研究都集中在确定代表准圆形轨道上的双星的数据集。在本文中，我们考虑的初始数据集表示等质量的黑洞二进制偏心轨道。我们将表明，有效势技术可以用来校准初始数据的黑洞双星在偏心轨道。我们还将研究几种不同的方法，包括后牛顿诊断，用于测量轨道的偏心率。最后，我们建议使用“科马尔质量差”作为一个有用的，不变的手段参数化的相对论轨道的偏心率。
2007-06-28 gr-qc
Quasistationary hair for binary black hole initial data in scalar Gauss-Bonnet gravity
本文扩展了扩展共形薄三明治框架，在标量Gauss-Bonnet理论中构建了双黑洞及孤立黑洞的准稳态初始数据，并在SpECTRE代码中实现，有效减少了后续数值模拟的初始瞬态。
2025-03-04 gr-qc
Hoop conjecture for colliding black holes : non-time-symmetric initial data
箍猜想在瞬时静止空间中得到了很好的证实，但在相对论运动系统中还没有得到系统的研究。为了证实非时间对称初始数据下的环猜想，我们考虑两个带动量的碰撞黑洞的初始数据，并寻找一个包围两个黑洞的视视界。在验证箍猜想时，我们使用了两种引力质量的定义：一种是ADM质量，另一种是霍金定义的准定域质量。虽然两种引力质量的定义都给出了环猜想相当一致的图像，但与ADM质量相比，Hawking质量的环猜想可以在更宽的初始数据参数范围内判断表观视界的存在。
2001-09-05 gr-qc
Initial data for a head on collision of two Kerr-like black holes with close limit
本文证明了Einstein真空方程的一族初始数据的存在性，该初始数据可以解释为两个在任意位置且自旋方向任意的类Kerr黑洞的初始数据.这个初始数据族具有以下性质：（i）当其中一个的质量参数为零或当它们之间的距离趋于无穷大时，它精确地减少到Kerr初始数据。(ii)当它们之间的距离为零时，我们精确地得到一个质量和角动量等于它们各自的质量和角动量参数之和的克尔初始数据。初始数据平滑地依赖于距离、质量和角动量参数。
2001-03-09 gr-qc
The Einstein-Maxwell system in 3+1 form and initial data for multiple charged black holes
我们把Einstein-Maxwell系统看作是一个以电场和磁场为自变量的Cauchy初值问题。利用3+1形式详细推导了弯曲时空中的麦克斯韦方程组，并分析了它们的双曲性质，表明所得到的系统是对称双曲的。我们还重点讨论了多个带电黑洞的初始数据的问题，假设时间对称的初始数据，并使用一个类似穿刺的方法来解决的哈密顿量和高斯约束。我们研究了由此产生的初始数据族的行为，并表明，在这个方向上，以前的结果可以作为我们的方法的特殊情况下获得。
2009-11-29 gr-qc
Black Hole Initial Data with a Horizon of Prescribed Geometry
本工作的目的是构造渐近平坦的，时间对称的初始数据与规定的内禀几何的视视界。为此，我们使用抛物型偏微分方程来规定标量曲率。在这个方程中，视界几何包含在度量的可自由指定的部分中。这与共形方法形成对比，在共形方法中，视界的几何形状只能指定到一个共形因子。
2007-10-04 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
Three Dimensional Distorted Black Holes: Initial Data and Evolution
提出了一类新的三维黑洞数值相对论初始数据集。这些数据集超越了轴对称，"重力波加上旋转黑洞“的单一黑洞数据集，通过创建一个动态的，扭曲的洞与可调的扭曲参数在3D。这些数据集扩展了我们现有的三维数值相对论的测试床，代表了后期阶段的二元黑洞碰撞导致的轴上碰撞或三维螺旋合并，并应提供深入了解这些系统的物理。我们描述了这些集的建设，属性的一些例子的情况下，并报告他们的进展。
1998-03-11 gr-qc
A simple construction of initial data for multiple black holes
本文研究了真空中具有任意动量和自旋的多个黑洞的初始数据问题。我们紧的内部渐近平坦的区域，以获得一个计算域没有内边界。当处理数值，这导致了一个显着的简化传统的方法，这是基于喉和等距条件。在这种新的设置，它是可能的，以获得汉密尔顿约束的解决方案的存在性和唯一性。
1997-04-21 gr-qc
Including realistic tidal deformations in binary black-hole initial data
当前双黑洞初始数据的一个缺点是在演化过程中会产生虚假的引力辐射，即所谓的垃圾辐射。这个问题是由于在初始数据中对双星的物理性质进行了过于简化的建模。由于垃圾辐射在天体物理学上是不真实的，它污染了感兴趣的实际波形，并造成了数值上的麻烦。这里的工作提出了进一步减轻和理解这个问题的起源，通过将后牛顿的结果在建设的约束满足二进制黑洞初始数据。在这里，我们专注于包括现实的潮汐变形的黑洞的初始数据，通过建立叠加适当选择的黑洞度量的方法来计算共形数据。我们描述的细节，我们的初始数据为一个等质量和nonspinning二进制，计算随后放松的地平线数量的演变，并量化产生的垃圾辐射量。这些结果进行了对比与最常见的选择共形平坦（CF）的初始数据，以及叠加克尔-Schild（SKS）的初始数据。我们发现，当现实的潮汐变形包括在内，早期瞬态的地平线几何形状显着减少，随着较小的偏差，放松黑洞的质量和自旋从他们的起始值。同样，$l=2$模式中的垃圾辐射含量相对于CF初始数据减少了$\sim$ 1.7倍，但相对于SKS初始数据仅减少了$\sim$ 1.2倍。更突出的是，$3\leq l\leq8$模式中的垃圾辐射含量相对于CF初始数据减少了$\sim$ 5倍，相对于SKS初始数据减少了$\sim$ 2.4倍。
2013-11-04 gr-qc
Isolated Horizon structures in quasiequilibrium black hole initial data
孤立视界条件加强了（准局部）黑洞视界的内在和外在几何的时间不变性。非膨胀视界只要求内禀几何的不变性，已成功地应用于瞬时平衡黑洞的（切除）初始数据。在这里，我们建议使用的完全孤立的地平线结构时，解决椭圆系统所产生的完整的共形3+1爱因斯坦方程组下的拟平衡anerodynamic处方。我们认为，这一扩展的椭圆系统的一组几何内边界条件，然后遵循，确定切除表面的形状。
2009-04-28 gr-qc
Energy-minimizing two black holes initial data
本文提出了构造两个黑洞引力场“基态”真空初始数据的一种尝试。基态被定义为在黑洞质量和距离固定的数据类内使ADM质量最小化的引力初始数据。为了参数化两个孔的不同几何布置（以及它们的距离），我们使用适当选择的比例因子。提出了一种分析ADM质量和视界质量（面积）随引力自由度变化的方法。Misner的初始数据进行了分析，在这种情况下：它表明，他们不减少ADM质量。
2007-07-27 gr-qc
Comparing initial-data sets for binary black holes
我们比较了用广义相对论约束方程的三种不同分解构造双黑洞初始数据的结果。对于每个分解，我们使用两个Kerr-Schild黑洞的叠加来计算初始数据，以固定可自由指定的数据。我们发现，这些初始数据集的差异显着，ADM的能量变化高达总质量的5%。我们发现，目前用于演化的所有初始数据集都可能包含占总质量百分之几的非物理引力辐射。这与演化碰撞期间观察到的引力波能量相当。在天体物理学上更真实的初始数据将需要更仔细地选择度量曲率和外曲率的可自由指定的数据和边界条件。然而，我们发现，非本征曲率的选择影响所得到的数据集更强烈的共形度量的选择。
2002-06-22 gr-qc
Binary black hole initial data for numerical general relativity based on post-Newtonian data
为了进一步构造黑洞数值模拟的天体物理学真实的初始数据，我们首次推导了一组完全广义相对论性的初始数据，这些初始数据是基于3-度规和非本征曲率的后2-牛顿展开式.预计这样的初始数据提供了一个直接的联系与早期的螺旋阶段的双星系统。我们讨论了一个简单的数值实现，这是基于广义穿刺方法。此外，我们提出了一种方法来解决一些固有的模糊性映射后牛顿数据到解决方案的广义相对论约束。
2002-07-02 gr-qc
Eccentricity content of binary black hole initial data
使用后牛顿诊断工具开发的莫拉和将，我们研究数值生成的准平衡初始数据集，已被用于最近成功的数值演化的二元黑洞通过暴跌，合并和ringdown。我们表明，一个小的，但显着的轨道偏心率是需要匹配后牛顿和准平衡计算。如果这被证明是一个真正的偏心率，它可能会影响随后的数值演化和预测的重力波形的细节。
2006-07-19 gr-qc
Adaptive mesh refinement approach to construction of initial data for black hole collisions
黑洞碰撞的初始数据构造使用保角成像方法和一种新的自适应网格细化技术，一个完全线程树（FTT）。我们开发了一个二阶精度的方法来解决的约束方程的非均匀细化的高分辨率笛卡尔网格，包括二阶精度处理边界条件的黑洞的喉咙。算例结果表明，随着数值分辨率的提高，解是收敛的。与均匀网格相比，基于FTT的网格细化将所需的内存和计算机时间减少了几个数量级。这开辟了使用笛卡尔网格非常高的分辨率模拟黑洞碰撞的可能性。
1999-05-20 gr-qc
Extreme throat initial data set and horizon area--angular momentum inequality for axisymmetric black holes
我们提出了一个公式，涉及极端喉初始数据的变化与适当定义的质量泛函的变化的面积。从这个表达式中，我们推导出的第一个变化，与固定的角动量，面积为零，第二个变化是正定的极端克尔喉初始数据的评估。这表明，极端克尔喉初始数据的面积是这类数据中的最小值。因此，一般喉道初始数据的区域由角动量从下面限定。此外，这一结果强烈表明，面积和角动量之间的不平等持有一般渐近平坦的轴对称黑洞。作为应用，我们证明了这个不等式在非平凡族的自旋Bowen-York初始数据。
2010-11-03 gr-qc
Perturbative evolution of nonlinear initial data for binary black holes: Zerilli vs. Teukolsky
我们考虑了非线性初始数据在闭极限区域的演化问题。非旋转黑洞的度量和曲率扰动等价于一阶扰动，但当存在非线性时，前者的Moncrief波形和后者的Weyl标量$ψ_4$不同.对于精确的Misner初始数据（两个相等质量的黑洞最初处于静止状态），通过Zerilli方程演化的度量扰动遭受过早的崩溃（在适当的孔分离$L/M\approx2.2$），而通过Teukolsky方程演化的精确Weyl标量$ψ_4$保持了非常好的协议与完整的数值结果，直到$L/M\approx3.5$。我们认为，这种不等价的行为适用于更广泛的一类共形平坦的初始数据比这里研究的。然后，我们讨论的相关性，这些结果的二阶微扰计算和扰动接管完整的数值演化的爱因斯坦方程。
1999-11-28 gr-qc
On the existence of initial data containing isolated black holes
我们提出了一个一般的建设初始数据的爱因斯坦方程包含任意数量的黑洞，其中每个是瞬间平衡。每一个黑洞都被看作是一个边缘被捕获的表面，并且扮演着柯西表面的内边界的角色。如果黑洞的出射零射线是无切变的，那么它被认为是瞬时孤立的。从选择的共形度量和可自由指定的部分的非本征曲率的散装，我们给出了一个处方选择的形状的内边界和边界条件，必须施加在那里。我们严格地表明，这些选择，所产生的非线性椭圆系统总是承认解决方案。
2004-12-13 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
Black hole initial data with a horizon of prescribed intrinsic and extrinsic geometry
本工作的目的是构造渐近平坦的，时间对称的初始数据与规定的内在和外在几何的表观地平线。为此，我们使用抛物型偏微分方程来规定标量曲率。在这个方程中，视界几何包含在度量的可自由指定的部分中。这与共形方法形成对比，在共形方法中，视界的几何形状只能指定到一个共形因子。
2010-06-14 gr-qc
Initial data transients in binary black hole evolutions
我们描述了一种方法，用于初始化的爱因斯坦方程的特征演变使用对应于纯出射辐射的线性化的解决方案。这使得一个更一致的应用程序的特性（零锥）技术不变地确定重力辐射的数值模拟内容。此外，我们能够识别包含在特征初始数据中的{ \em进入}辐射，以及在3+1模拟的初始数据。我们发现，每一个组件导致一个小的，但持久的（几百个质量尺度）瞬态在测量传出的引力波。
2011-01-28 gr-qc
Initial Data and Coordinates for Multiple Black Hole Systems
我们在这里提出了一种替代的方法来设置多个移动黑洞的时空数据，将旋转或非旋转的单个黑洞的Kerr-Schild形式推广到多个移动的黑洞。由于该方案保留了孔附近的Kerr-Schild形式，因此它选择了孔附近的零射线的行为，可以简化层位跟踪，并且可以证明在计算应用中是有用的。对于计算演化，给出了坐标（失效函数和移位向量）的讨论，它保留了单孔Kerr-Schild形式的一些性质。
1998-05-07 gr-qc
Hyperboloidal neutron star and black hole initial data in spherical symmetry
该研究在球对称与类多方物态方程假设下，首次构建了含中子星及中心黑洞的完整双曲面约束满足初始数据，可用于双曲面切片上的爱因斯坦–相对论流体力学演化。
2025-09-29 gr-qc
Tidal deformations of spinning black holes in Bowen-York initial data
本文研究了Bowen-York初始数据中双星伴星对旋转黑洞视界形状的潮汐形变。我们使用准局域视界的框架，并确定一个黑洞的边缘外捕获表面。内禀视界几何分别由一组质量和角动量多极矩$\mathcal{M}_n$和$\mathcal{J}_n$指定。潮汐形变由外部扰动引起的多极矩的变化来描述。这使我们定义了两组无量纲数，即$\mathcal{M}_n$和$\mathcal{J}_n$的潮汐系数，它们指定了具有双星伴星的黑洞的变形。我们计算这些潮汐系数在一个特定的模型问题，即鲍文约克初始数据集的二进制黑洞。我们只限于轴对称和小自旋的情形。在这种近似下，我们分析计算的共形因子，边缘捕获表面的位置，最后的多极矩和潮汐系数。
2014-07-29 gr-qc
The Close-Limit Approximation for Black Hole Binaries with Post-Newtonian Initial Conditions
从二阶后牛顿（2 PN）初始条件出发，用闭限（CL）近似描述了两个轨道黑洞合并形成的黑洞的衰荡相.本文将点粒子双星的2 PN度规形式展开为CL形式，并将其与受扰Schwarzschild黑洞的2 PN度规等同起来。描述偶宇称（极性）和奇宇称（轴向）分量的线性扰动的多极系数始终满足2 PN-精确微扰场方程。我们使用这些系数来建立Regge-Wheeler和Zerilli波动方程的初始条件，然后对其进行数值演化。衰荡波形在两种情况下获得：零角动量的迎面碰撞，仅由偶数模式，和圆形轨道，其中偶数和奇数模式的贡献。在另一项工作中，这种形式主义被应用到研究的引力反冲过程中合并的二元黑洞的振铃阶段。
2010-01-28 gr-qc
Black hole initial data from a non-conformal decomposition
我们提出了另一种方法来设置初始数据在广义相对论。我们不使用共形分解，而是用一个给定的单位向量场和一个未知的标量场来表示3-度量。在轴对称的情况下，我们编写了一个程序来解决由此产生的非线性椭圆方程。我们已经得到的解决方案，无论是从数值和线性化的分析方法，一般的史瓦西微扰。
2004-04-16 gr-qc
