Computational astrophysics
કોમ્પ્યુટેશનલ એસ્ટ્રોફિઝિક્સ એ એસ્ટ્રોફિઝિક્સ સંશોધનમાં વિકસિત અને ઉપયોગમાં લેવાતી પદ્ધતિઓ અને કમ્પ્યુટિંગ સાધનોનો સંદર્ભ આપે છે. કોમ્પ્યુટેશનલ રસાયણશાસ્ત્ર અથવા કોમ્પ્યુટેશનલ ભૌતિકશાસ્ત્રની જેમ, તે સૈદ્ધાંતિક એસ્ટ્રોફિઝિક્સની ચોક્કસ શાખા છે અને કોમ્પ્યુટર વિજ્ઞાન, ગણિત અને વ્યાપક ભૌતિકશાસ્ત્ર પર આધાર રાખતું આંતરશાખાકીય ક્ષેત્ર છે. કોમ્પ્યુટેશનલ એસ્ટ્રોફિઝિક્સનો અભ્યાસ મોટાભાગે પીએચડી સ્તરે લાગુ ગણિત અથવા એસ્ટ્રોફિઝિક્સ પ્રોગ્રામ દ્વારા કરવામાં આવે છે. કોમ્પ્યુટેશનલ પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરતા એસ્ટ્રોફિઝિક્સના સુસ્થાપિત ક્ષેત્રોમાં મેગ્નેટોહાઇડ્રોડાયનેમિક્સ, એસ્ટ્રોફિઝિકલ રેડિયેટિવ ટ્રાન્સફર, તારાઓની અને તારાવિશ્વની ગતિશીલતા અને એસ્ટ્રોફિઝિકલ પ્રવાહી ગતિશીલતાનો સમાવેશ થાય છે. રસપ્રદ પરિણામો સાથે તાજેતરમાં વિકસિત ક્ષેત્ર આંકડાકીય સાપેક્ષતા છે. સંશોધન ઘણા એસ્ટ્રોફિઝિસ્ટ તેમના કાર્યમાં કમ્પ્યુટરનો ઉપયોગ કરે છે, અને એસ્ટ્રોફિઝિક્સ વિભાગોની વધતી જતી સંખ્યામાં હવે ખાસ કરીને કોમ્પ્યુટેશનલ એસ્ટ્રોફિઝિક્સ માટે સમર્પિત સંશોધન જૂથો છે. મહત્વપૂર્ણ સંશોધન પહેલોમાં એસ્ટ્રોફિઝિક્સ માટે યુ. એસ. ડિપાર્ટમેન્ટ ઓફ એનર્જી (ડીઓઇ) સાયડેક સહયોગ અને હવે નિષ્ક્રિય યુરોપિયન એસ્ટ્રોસિમ સહયોગનો સમાવેશ થાય છે. એક નોંધપાત્ર સક્રિય પ્રોજેક્ટ આંતરરાષ્ટ્રીય કન્યા સંઘ છે, જે બ્રહ્માંડશાસ્ત્ર પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે. ઓગસ્ટ 2015માં ઇન્ટરનેશનલ એસ્ટ્રોનોમિકલ યુનિયનની સામાન્ય સભા દરમિયાન કોમ્પ્યુટેશનલ એસ્ટ્રોફિઝિક્સ પર નવા કમિશન સી. બી. 1નું ઉદ્ઘાટન કરવામાં આવ્યું હતું, જેમાં કમ્પ્યુટિંગ દ્વારા ખગોળશાસ્ત્રીય શોધના મહત્વને માન્યતા આપવામાં આવી હતી. કોમ્પ્યુટેશનલ એસ્ટ્રોફિઝિક્સની મહત્વની તકનીકોમાં પાર્ટિકલ-ઇન-સેલ (પી. આઈ. સી.) અને નજીકથી સંબંધિત પાર્ટિકલ-મેશ (પી. એમ.), એન-બોડી સિમ્યુલેશન, મોન્ટે કાર્લો પદ્ધતિઓ, તેમજ ગ્રીડ-ફ્રી (સ્મૂથેડ પાર્ટિકલ હાઇડ્રોડાયનેમિક્સ (એસ. પી. એચ.) એક મહત્વપૂર્ણ ઉદાહરણ છે) અને પ્રવાહી માટે ગ્રીડ-આધારિત પદ્ધતિઓનો સમાવેશ થાય છે. વધુમાં, ODE અને PDE ને ઉકેલવા માટે આંકડાકીય વિશ્લેષણની પદ્ધતિઓનો પણ ઉપયોગ થાય છે. ખગોળીય પ્રવાહોનું અનુકરણ ખાસ મહત્વનું છે કારણ કે તારાઓ અને નિહારિકા જેવી ખગોળીય રસ ધરાવતી ઘણી વસ્તુઓ અને પ્રક્રિયાઓમાં વાયુઓ સામેલ હોય છે. પ્રવાહી કોમ્પ્યુટર મોડેલો ઘણીવાર કિરણોત્સર્ગી સ્થાનાંતરણ, (ન્યુટોનિયન) ગુરુત્વાકર્ષણ, પરમાણુ ભૌતિકશાસ્ત્ર અને (સામાન્ય) સાપેક્ષતા સાથે સુપરનોવા, સાપેક્ષ જેટ, સક્રિય તારાવિશ્વો અને ગામા-રે વિસ્ફોટો જેવી અત્યંત ઊર્જાસભર ઘટનાઓનો અભ્યાસ કરવા માટે જોડાયેલા હોય છે અને તેનો ઉપયોગ તારાઓની રચના, ગ્રહોની રચના, તારાઓ અને તારાવિશ્વોની ઉત્ક્રાંતિ અને ન્યુટ્રોન તારાઓ, પલ્સર, ચુંબક અને કાળા છિદ્રો જેવા વિદેશી પદાર્થોના નમૂના બનાવવા માટે પણ થાય છે. તારાકીય અથડામણ, આકાશગંગાના વિલિનીકરણ, તેમજ તારાવિશ્વ અને બ્લેક હોલની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓનો અભ્યાસ કરવા માટે કમ્પ્યુટર સિમ્યુલેશન ઘણીવાર એકમાત્ર સાધન છે. તાજેતરના વર્ષોમાં આ ક્ષેત્રે સમાંતર અને ઉચ્ચ પ્રદર્શન ધરાવતા કમ્પ્યુટર્સનો ઉપયોગ વધાર્યો છે. ટૂલ્સ કોમ્પ્યુટેશનલ એસ્ટ્રોફિઝિક્સ એક ક્ષેત્ર તરીકે સોફ્ટવેર અને હાર્ડવેર ટેકનોલોજીનો વ્યાપક ઉપયોગ કરે છે. આ પ્રણાલીઓ ઘણીવાર અત્યંત વિશિષ્ટ હોય છે અને સમર્પિત વ્યાવસાયિકો દ્વારા બનાવવામાં આવે છે, અને તેથી સામાન્ય રીતે વ્યાપક (કોમ્પ્યુટેશનલ) ભૌતિકશાસ્ત્ર સમુદાયમાં મર્યાદિત લોકપ્રિયતા મળે છે. હાર્ડવેર અન્ય સમાન ક્ષેત્રોની જેમ, કોમ્પ્યુટેશનલ એસ્ટ્રોફિઝિક્સ સુપરકોમ્પ્યુટર્સ અને કમ્પ્યુટર ક્લસ્ટરોનો વ્યાપક ઉપયોગ કરે છે. સામાન્ય ડેસ્કટોપના સ્કેલ પર પણ હાર્ડવેરને વેગ આપવો શક્ય છે. કદાચ આ પ્રકારનું સૌથી નોંધપાત્ર કોમ્પ્યુટર આર્કિટેક્ચર જે ખાસ કરીને એસ્ટ્રોફિઝિક્સ માટે બનાવવામાં આવ્યું છે તે જાપાનમાં GRAPE (ગ્રેવિટી પાઇપ) છે. 2010 સુધીમાં, DEGIMA જેવા સૌથી મોટા N-બોડી સિમ્યુલેશન, ગ્રાફિક્સ પ્રોસેસિંગ એકમો પર સામાન્ય હેતુના કમ્પ્યુટિંગ કરે છે. સોફ્ટવેર ઘણા કોડ અને સોફ્ટવેર પેકેજો, વિવિધ સંશોધકો અને તેમની જાળવણી કરતા સંગઠનો સાથે અસ્તિત્વ ધરાવે છે. મોટાભાગના કોડ એન-બોડી પેકેજો અથવા અમુક પ્રકારના પ્રવાહી ઉકેલકો હોય છે. એન-બોડી કોડના ઉદાહરણોમાં ચાંગા, મોડસ્ટ, nbodylab.org અને સ્ટારલેબનો સમાવેશ થાય છે. હાઇડ્રોડાયનેમિક્સ માટે સામાન્ય રીતે સંકેતો વચ્ચે જોડાણ હોય છે, કારણ કે પ્રવાહીની ગતિ સામાન્ય રીતે એસ્ટ્રોફિઝિકલ પરિસ્થિતિઓમાં કેટલીક અન્ય અસર (જેમ કે ગુરુત્વાકર્ષણ અથવા કિરણોત્સર્ગ) ધરાવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, એસપીએચ/એન-બોડી માટે GADGET અને સ્વિફ્ટ છે; ગ્રીડ-આધારિત/એન-બોડી રેમ્સ, એન્ઝો, ફ્લેશ અને આર્ટ માટે. AMUSE, તારાઓની ગતિશીલતા, તારાઓની ઉત્ક્રાંતિ, હાઇડ્રોડાયનેમિક્સ અને કિરણોત્સર્ગી પરિવહનને સંબોધવા માટે મોટી સંખ્યામાં જાહેરમાં ઉપલબ્ધ ખગોળશાસ્ત્રીય સંકેતોને ઇન્ટરફેસ માળખું પ્રદાન કરીને અન્ય પેકેજો કરતાં અલગ અભિગમ (જેને નુહનો આર્ક કહેવાય છે) લે છે. મિલેનિયમ સિમ્યુલેશન, એરિસ અને બોલ્શોઈ કોસ્મોલોજિકલ સિમ્યુલેશન એ એસ્ટ્રોફિઝિકલ સુપરકોમ્પ્યુટર સિમ્યુલેશન છે પ્લાઝમા મોડેલિંગ કોમ્પ્યુટેશનલ ફિઝિક્સ સૈદ્ધાંતિક ખગોળશાસ્ત્ર અને સૈદ્ધાંતિક એસ્ટ્રોફિઝિક્સ સેન્ટર ફોર કોમ્પ્યુટેશનલ રિલેટિવિટી એન્ડ ગ્રેવિટેશન યુનિવર્સિટી ઓફ કેલિફોર્નિયા હાઇ-પર્ફોર્મન્સ એસ્ટ્રોકોમ્પ્યુટિંગ સેન્ટર સંદર્ભો વધુ વાંચન પ્રારંભિક/મધ્યવર્તી સ્તરઃ પીસી સાથે એસ્ટ્રોફિઝિક્સઃ કોમ્પ્યુટેશનલ એસ્ટ્રોફિઝિક્સનો પરિચય, પોલ હેલિંગ્સ. વિલમેન-બેલ; પ્રથમ અંગ્રેજી આવૃત્તિ. તમારા કેલ્ક્યુલેટર સાથે પ્રાયોગિક ખગોળશાસ્ત્ર, પીટર ડફેટ-સ્મિથ. કેમ્બ્રિજ યુનિવર્સિટી પ્રેસ; ત્રીજી આવૃત્તિ 1988. ઉન્નત/સ્નાતક સ્તરઃ એસ્ટ્રોફિઝિક્સમાં આંકડાકીય પદ્ધતિઓઃ એક પરિચય (એસ્ટ્રોનોમી અને એસ્ટ્રોફિઝિક્સમાં શ્રેણી): પીટર બોડેનહેઇમર, ગ્રેગરી પી. લાફલિન, માઇકલ રોઝીઝકા, હેરોલ્ડ. યોર્ક. ટેલર એન્ડ ફ્રાન્સિસ, 2006. કે-મીન્સ ક્લસ્ટરિંગ અલ્ગોરિધમ પર આધારિત ઓપન ક્લસ્ટર સભ્યપદની સંભાવના, મોહંમદ અબ્દ અલ અઝીઝ અને આઈ. એમ. સેલિમ એન્ડ એ. એસ્સમ, એક્સપ એસ્ટ્રોન., 2016 છબી પુનઃપ્રાપ્તિ અભિગમ પર આધારિત તારાવિશ્વોના ડેટાસેટ્સમાંથી આકાશગંગાના પ્રકારનું સ્વચાલિત શોધ, મોહંમદ અબ્દ અલ અઝીઝ, આઈ. એમ. સેલિમ અને શેંગવુ ઝિયોંગ વૈજ્ઞાનિક અહેવાલો 7,4463,2017 જર્નલ્સ (ઓપન એક્સેસ): લિવિંગ રિવ્યૂઝ ઇન કોમ્પ્યુટેશનલ એસ્ટ્રોફિઝિક્સ કોમ્પ્યુટેશનલ એસ્ટ્રોફિઝિક્સ એન્ડ કોસ્મોલોજી કોમ્પ્યુટેશનલ ફિઝિક્સ અભ્યાસના કોમ્પ્યુટેશનલ ક્ષેત્રો