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GR: Gravitation und Relativitätstheorie
GR 6: Numerik
GR 6.7: Vortrag
Mittwoch, 19. März 1997, 18:30–18:50, HS 133
Kollision schwarzer Löcher: Numerik oder Störungsmethoden? — •H.-P. Nollert1,2, J. Pullin1 und R. Price3 — 1Pennsylvania State University, PA 16802 — 2Astronomie und Astrophysik, Universität Tübingen, 72076 Tübingen — 3University of Utah, UT 84112
Eine faszinierende Aufgabe im Bereich der Numerischen Relativität ist die Supercomputer-Simulation der Verschmelzung zweier schwarzer Löcher und die Berechnung der dabei emittierten Gravitationsstrahlung, vollständig relativistisch und ohne Annahme von Symmetrien. Die dafür notwendige Rechnerleistung überfordert wahrscheinlich heute verfügbare Computer. Eine Alternative ist der Einsatz linearisierter Störungsrechnung: Sind die beiden schwarzen Löcher anfangs einander so nahe, daß sie bereits einen gemeinsamen Horizont aufweisen, dann kann man sie als Störung eines einzigen schwarzen Loches behandeln. R. Price und J. Pullin haben dies zuerst auf die zentrale Kollision ursprünglich ruhender Löcher angewandt. Die Übereinstimmung mit nichtlinearen numerischen Rechnungen ist erheblich besser, als a priori zu erwarten wäre.
Wir untersuchen allgemeinere, astrophysikalisch realistischere Fälle: Wir lassen Impuls oder Drehimpuls für die schwarzen Löcher und eine nicht axialsymmetrische Anfangskonfiguration zu. Damit läßt sich auch die Endphase der Verschmelzung eines Binärsystems beschreiben. Da wir uns hier allerdings auf Störungen einer Schwarzschildmetrik beschränken, ist im Endzustand nur ein kleiner Drehimpuls erlaubt. Wir beschreiben die Methode und Ergebnisse für die emittierte Gravitationsstrahlung.