Improved Binary Black Hole Initial Data

Esta tese foca-se em melhorar dados iniciais para simulações de binárias de buracos negros produzidas em relatividade numérica. Hoje em dia, o método mais usado é construir dados iniciais conformalmente planos, que são óptimos modelos para descrever os buracos negros, mas falham em captar a radiação na zona distante. Aqui reproduzimos um método de adicionar radiação aos dados iniciais, resolvendo as equações de restrição num código de excisão.

As equações de restrição são resolvidas, recorrendo ao método de decomposição XCTS, para dados iniciais com radiação derivada de uma aproximação Pós-Newtoniana. Conseguimos evoluir o sistema de massas iguais e grande separação, mas, devido a limitações computacionais, foi impossível evoluir para pequenas separações, onde a radiação é mais relevante.

Ajustando a métrica na zona interior, foi possível resolver as equações de restrição e evoluir o sistema para uma separação menor. Nos início da evolução, observou-se a radiação gravitacional que se esperava. Os resultados sugerem que as soluções para as equações de restrição dos dados iniciais dependem bastante dos dados de fundo na zona interior e das condições fronteira, afetando a evolução e resultados inerentes. Os resultados também indicam um efeito significativo da resolução na qualidade das formas das ondas gravitacionais extraídas.

Em trabalhos futuros, iremos explorar os efeitos da radiação dos dados iniciais na transição para ondas geradas pela evolução, correndo vários testes com alta resolução. Os resultados deste trabalho irão fornecer uma melhor compreensão dos efeitos dos dados iniciais na evolução de sistemas de binárias de buracos negros e na qualidade das formas das ondas gravitacionais extraídas.