Numerical simulations of three black holes [Elektronische Ressource] / Juan Pablo Galaviz Vilchis. Gutachter: Gerhard Zumbusch ; Bernd Brügmann ; Luciano Rezzolla

Numerical simulations of three black holesDissertationzurErlangungdesakademischenGradesdoctor rerum naturalium (Dr. rer. nat.)vorgelegtdemRatderAstronomisch-PhysikalischenFakultat¨derFriedrich-Schiller-Universitat¨ JenavonM.enC.JuanPabloGalavizVilchisgeboren am 21. Januar 1979 in Mexiko2Gutachter1. Prof. Dr. GerhardZumbusch2. Prof. Dr. BerndBrugmann¨3. Prof. Dr. LucianoRezzollaTagderDisputation: 14. Dezember2010Contents1 Introduction 51.1 Background . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81.2 Motivation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 Initialdataformultipleblackholesevolution 132.1 Puncture method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142.2 Numerical solution of the Hamiltonian constraint . . . . . . . . . . . . . . . . 152.2.1 Multigrid method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162.2.2 Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223 Numericalevolutionofthreeblackholes 313.1 Numerical relativistic three black hole simulations . . . . . . . . . . . . . . . . 313.1.1 The moving puncture approach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313.1.2 Mergers and gravitational waves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324 Post-Newtoniansimulationofthreeblackholes 414.0.3 Post-Newtonian equations of motion up to 2.5 order . . . . . . . . . . 434.0.