Computational astrophysics
کمپیوٹیشنل ایسٹرو فزکس سے مراد وہ طریقے اور کمپیوٹنگ ٹولز ہیں جو فلکی طبیعیات کی تحقیق میں تیار اور استعمال ہوتے ہیں۔ کمپیوٹیشنل کیمسٹری یا کمپیوٹیشنل فزکس کی طرح، یہ نظریاتی فلکی طبیعیات کی ایک مخصوص شاخ اور کمپیوٹر سائنس، ریاضی اور وسیع طبیعیات پر انحصار کرنے والا ایک بین الضابطہ میدان ہے۔ کمپیوٹیشنل فلکی طبیعیات کا مطالعہ اکثر پی ایچ ڈی کی سطح پر اطلاقی ریاضی یا فلکی طبیعیات کے پروگرام کے ذریعے کیا جاتا ہے۔ کمپیوٹیشنل طریقوں کو استعمال کرنے والے فلکی طبیعیات کے اچھی طرح سے قائم کردہ شعبوں میں مقناطیسی ہائیڈرو ڈائنامکس، فلکی طبیعیات تابکاری منتقلی، تارکی اور کہکشاں کی حرکیات، اور فلکی طبیعیات کی حرکیات شامل ہیں۔ دلچسپ نتائج کے ساتھ ایک حال ہی میں تیار کردہ میدان عددی اضافیت ہے۔ تحقیق بہت سے فلکی طبیعیات دان اپنے کام میں کمپیوٹر استعمال کرتے ہیں، اور فلکی طبیعیات کے محکموں کی بڑھتی ہوئی تعداد میں اب تحقیقی گروپ ہیں جو خاص طور پر کمپیوٹیشنل فلکی طبیعیات کے لیے وقف ہیں۔ اہم تحقیقی اقدامات میں فلکی طبیعیات کے لیے امریکی محکمہ توانائی (ڈی او ای) سائنس کا تعاون اور اب ناکارہ یورپی آسٹرو سم تعاون شامل ہیں۔ ایک قابل ذکر فعال منصوبہ بین الاقوامی ورگو کنسورشیم ہے، جو کاسمولوجی پر مرکوز ہے۔ اگست 2015 میں بین الاقوامی فلکیاتی یونین کی جنرل اسمبلی کے دوران کمپیوٹیشنل ایسٹرو فزکس پر ایک نئے کمیشن سی بی 1 کا افتتاح کیا گیا، جس کے ساتھ کمپیوٹنگ کے ذریعے فلکیاتی دریافت کی اہمیت کو تسلیم کیا گیا۔ کمپیوٹیشنل ایسٹرو فزکس کی اہم تکنیکوں میں پارٹیکل ان سیل (پی آئی سی) اور قریب سے متعلق پارٹیکل میش (پی ایم)، این باڈی سمیلیشنز، مونٹی کارلو طریقے، نیز گرڈ فری (ہموار پارٹیکل ہائیڈرو ڈائنامکس (ایس پی ایچ) کے ساتھ ایک اہم مثال) اور سیالوں کے لیے گرڈ پر مبنی طریقے شامل ہیں۔ اس کے علاوہ، او ڈی ای اور پی ڈی ای کو حل کرنے کے لیے عددی تجزیہ کے طریقے بھی استعمال کیے جاتے ہیں۔ فلکیاتی بہاؤ کا تخروپن خاص اہمیت کا حامل ہے کیونکہ فلکیاتی دلچسپی کی بہت سی اشیاء اور عمل جیسے ستارے اور نیبولی میں گیسیں شامل ہوتی ہیں۔ سیال کمپیوٹر ماڈل اکثر تابکاری کی منتقلی، (نیوٹنین) کشش ثقل، جوہری طبیعیات اور (عمومی) اضافیت کے ساتھ مل کر انتہائی متحرک مظاہر جیسے سپرنووا، رشتہ دار جیٹ، فعال کہکشاؤں اور گاما رے پھٹنے کا مطالعہ کرتے ہیں اور ستاروں کی ساخت، سیاروں کی تشکیل، ستاروں اور کہکشاؤں کے ارتقاء، اور غیر ملکی اشیاء جیسے نیوٹران ستارے، پلسر، مقناطیسی اور بلیک ہولز کے ماڈل بنانے کے لیے بھی استعمال ہوتے ہیں۔ کمپیوٹر کے تخروپن اکثر ستاروں کے تصادم، کہکشاں کے انضمام کے ساتھ ساتھ کہکشاں اور بلیک ہول کے تعاملات کا مطالعہ کرنے کا واحد ذریعہ ہوتے ہیں۔ حالیہ برسوں میں اس شعبے نے متوازی اور اعلی کارکردگی والے کمپیوٹرز کے استعمال میں اضافہ کیا ہے۔ ٹولز کمپیوٹیشنل ایسٹرو فزکس ایک شعبے کے طور پر سافٹ ویئر اور ہارڈ ویئر ٹیکنالوجیز کا وسیع استعمال کرتا ہے۔ یہ نظام اکثر انتہائی مخصوص ہوتے ہیں اور وقف پیشہ ور افراد کے ذریعہ بنائے جاتے ہیں، اور اس لیے عام طور پر وسیع تر (کمپیوٹیشنل) طبیعیات برادری میں محدود مقبولیت پاتے ہیں۔ ہارڈ ویئر اسی طرح کے دیگر شعبوں کی طرح، کمپیوٹیشنل ایسٹرو فزکس سپر کمپیوٹرز اور کمپیوٹر کلسٹرز کا وسیع استعمال کرتا ہے۔ یہاں تک کہ عام ڈیسک ٹاپ کے پیمانے پر بھی ہارڈ ویئر کو تیز کرنا ممکن ہے۔ شاید اس طرح کا سب سے قابل ذکر کمپیوٹر فن تعمیر جو خاص طور پر فلکی طبیعیات کے لیے بنایا گیا ہے وہ جاپان میں GRAPE (کشش ثقل کا پائپ) ہے۔ 2010 تک، سب سے بڑے این-باڈی سمیلیشنز، جیسے ڈیجیما، گرافکس پروسیسنگ یونٹس پر جنرل پرپز کمپیوٹنگ کرتے ہیں۔ سافٹ ویئر بہت سے کوڈ اور سافٹ ویئر پیکیجز موجود ہیں، ان کے ساتھ ساتھ مختلف محققین اور کنسورشیا ان کی دیکھ بھال کرتے ہیں۔ زیادہ تر کوڈ این-باڈی پیکیجز یا کسی قسم کے سیال حل کرنے والے ہوتے ہیں۔ این-باڈی کوڈز کی مثالوں میں چانگا، موڈسٹ، nbodylab.org اور اسٹار لیب شامل ہیں۔ ہائیڈرو ڈائنامکس کے لیے عام طور پر کوڈز کے درمیان جوڑا ہوتا ہے، کیونکہ فلیوڈز کی حرکت کا عام طور پر فلکی طبیعیات کے حالات میں کچھ اور اثر (جیسے کشش ثقل، یا تابکاری) ہوتا ہے۔ مثال کے طور پر، ایس پی ایچ/این-باڈی کے لیے جی اے ڈی جی ای ٹی اور سوئفٹ ہے ؛ گرڈ پر مبنی/این-باڈی ریمس، اینزو، فلیش، اور آرٹ کے لیے۔ AMUSE، تارکیی حرکیات، تارکیی ارتقاء، ہائیڈرو ڈائنامکس اور تابکاری نقل و حمل سے نمٹنے کے لیے عوامی طور پر دستیاب فلکیاتی کوڈز کی ایک بڑی تعداد کو انٹرفیس ڈھانچہ فراہم کرکے دوسرے پیکجوں کے مقابلے میں ایک مختلف نقطہ نظر (جسے نوح کا صندوق کہا جاتا ہے) اختیار کرتا ہے۔ یہ بھی دیکھیں ملینیم سیمولیشن، ایرس، اور بولشوئی کاسمولوجیکل سیمولیشن فلکی طبیعیات کے سپر کمپیوٹر سیمولیشن ہیں پلازما ماڈلنگ کمپیوٹیشنل فزکس نظریاتی فلکیات اور نظریاتی فلکی طبیعیات سینٹر فار کمپیوٹیشنل ریلیٹیویٹی اینڈ گریویٹیشن یونیورسٹی آف کیلیفورنیا ہائی پرفارمنس ایسٹرو کمپیوٹنگ سینٹر حوالہ جات مزید پڑھنا ابتدائی/درمیانی سطح: پی سی کے ساتھ فلکیات: کمپیوٹیشنل ایسٹرو فزکس کا تعارف، پال ہیلنگز۔ ولمین-بیل ؛ پہلا انگریزی ایڈیشن۔ آپ کے کیلکولیٹر، پیٹر ڈفیٹ سمتھ کے ساتھ عملی فلکیات۔ کیمبرج یونیورسٹی پریس ؛ تیسرا ایڈیشن 1988۔ اعلی درجے کی/گریجویٹ سطح: فلکیات میں عددی طریقے: ایک تعارف (فلکیات اور فلکیات میں سیریز): پیٹر بوڈن ہائیمر، گریگوری پی لاگلین، مائیکل روززکا، ہیرالڈ۔ یارک۔ ٹیلر اینڈ فرانسس، 2006۔ کے-مینز کلسٹرنگ الگورتھم پر مبنی اوپن کلسٹر رکنیت کا امکان، محمد عبد العزیز اور آئی ایم سلیم اینڈ اے ایسسم، ایکسپ ایسٹرون۔، 2016 امیج ریٹریول اپروچ پر مبنی کہکشاؤں کے ڈیٹا سیٹس سے کہکشاں کی قسم کا خودکار پتہ لگانا، محمد عبد العزیز، آئی ایم سلیم اور شینگو ژیانگ سائنٹفک رپورٹس 7، 4463، 2017 جرنلز (اوپن ایکسیس): کمپیوٹیشنل ایسٹرو فزکس میں زندہ جائزے کمپیوٹیشنل ایسٹرو فزکس اور کاسمولوجی کمپیوٹیشنل فزکس کمپیوٹیشنل فیلڈز آف اسٹڈی