एस्ट्रोफिजिकल जेट

एस्ट्रोफिजिकल जेट खगोलीय घटना है जहाँ आयनीकरण पदार्थ के बहिर्वाह को घूर्णन के साथ विस्तारित बीम के रूप में उत्सर्जित किया जाता है। जब बीम में यह अत्यधिक त्वरित पदार्थ प्रकाश की गति तक पहुंच जाता है, तो एस्ट्रोफिजिकल जेट सापेक्ष जेट बन जाते हैं क्योंकि वे विशेष सापेक्षता से प्रभाव प्रदर्शित करते हैं।

एस्ट्रोफिजिकल जेट का निर्माण और शक्ति अत्यधिक जटिल घटनाएं हैं जो कई प्रकार के उच्च-ऊर्जा खगोलीय स्रोतों से जुड़ी हैं। वे अभिवृद्धि डिस्क के भीतर गतिशील अंतःक्रियाओं से उत्पन्न होते हैं, जिनकी सक्रिय प्रक्रियाएँ सामान्यतः कॉम्पैक्ट केंद्रीय वस्तुओं जैसे ब्लैक होल, न्यूट्रॉन स्टार या पलसर से जुड़ी होती हैं। व्याख्या यह है कि जटिल चुंबकीय क्षेत्र केंद्रीय स्रोत से मात्र कई डिग्री चौड़े (c. > 1%) कोणों से दो विपरीत दिशा में बीमों को लक्षित करने के लिए आयोजित किए जाते हैं। जेट फ्रेम-ड्रैगिंग के रूप में ज्ञात सामान्य सापेक्षता प्रभाव से भी प्रभावित हो सकते हैं।

अधिकांश सबसे बड़े और सबसे सक्रिय जेट सुपरमैसिव ब्लैक होल (एसएमबीएच) द्वारा सक्रिय आकाशगंगाओं जैसे कैसर और रेडियो आकाशगंगाओं के केंद्र में या समूहों के भीतर बनाए जाते हैं। ऐसे जेट लंबाई में लाखों पारसेक से अधिक हो सकते हैं। अन्य खगोलीय पिंड जिनमें जेट होते हैं उनमें प्रलयकारी चर सितारे, एक्स-रे बाइनरी | एक्स-रे बायनेरिज़ और गामा-किरण फटना (जीआरबी) शामिल हैं। बहुत छोटे पैमाने पर जेट (~ पारसेक) स्टार बनाने वाले क्षेत्रों में पाए जा सकते हैं जिनमें टी वृषभ तारा और हर्बिग-हारो ऑब्जेक्ट शामिल हैं; इन वस्तुओं का आंशिक रूप से इंटरस्टेलर माध्यम के साथ जेट्स की बातचीत से गठन होता है। द्विध्रुवी बहिर्वाह भी प्रोटोतारों से जुड़ा हो सकता है, या विकसित प्रोटोप्लानेटरी नेबुला|एजीबी के बाद के सितारे, ग्रह नीहारिका और द्विध्रुवी नीहारिका के साथ।

रिलेटिविस्टिक जेट्स
फ़ाइल:ध्रुवीकृत प्रकाश में M87 सुपरमैसिव ब्लैक होल का एक दृश्य।tif|thumb|दाएं|300px|M87* सुपरमैसिव ब्लैक होल का ध्रुवीकृत प्रकाश में एक दृश्य, घटना क्षितिज टेलीस्कोप द्वारा लिया गया। कुल तीव्रता के ऊपर रेखाओं की दिशा ध्रुवीकरण अभिविन्यास को चिन्हित करती है, जिससे ब्लैक होल के चारों ओर चुंबकीय क्षेत्र की संरचना निर्धारित की जा सकती है।

सापेक्षिक जेट प्रकाश की गति के करीब त्वरित आयनित पदार्थ के बीम हैं। अधिकांश कुछ सक्रिय गैलेक्टिक न्यूक्लियस, रेडियो गैलेक्सी या क्वासर के केंद्रीय ब्लैक होल से जुड़े हुए हैं, और गैलेक्टिक तारकीय ब्लैक होल, न्यूट्रॉन स्टार या पल्सर द्वारा भी। बीम की लंबाई कई हजार के बीच हो सकती है, सैकड़ों हज़ारों या लाखों पारसेक। प्रकाश की गति तक पहुँचने पर जेट वेग विशेष सापेक्षता के महत्वपूर्ण प्रभाव दिखाते हैं; उदाहरण के लिए, सापेक्षतावादी बीमिंग जो स्पष्ट बीम चमक को बदलती है। आकाशगंगाओं में बड़े केंद्रीय ब्लैक होल में सबसे शक्तिशाली जेट होते हैं, लेकिन उनकी संरचना और व्यवहार छोटे गैलेक्टिक न्यूट्रॉन तारे और ब्लैक होल के समान होते हैं। इन SMBH सिस्टम को अक्सर microquasar कहा जाता है और वे वेग की एक बड़ी रेंज दिखाते हैं। एसएस 433 जेट, उदाहरण के लिए, प्रकाश की गति 0.26 का औसत वेग है। आपेक्षिकीय जेट निर्माण प्रेक्षित गामा-किरण प्रस्फोट की व्याख्या भी कर सकता है।

जेट विमानों की संरचना के पीछे की क्रियाविधि अनिश्चित बनी हुई है, हालांकि कुछ अध्ययन मॉडल का पक्ष लेते हैं जहां जेट परमाणु नाभिक, इलेक्ट्रॉनों और पोजीट्रान के विद्युत रूप से तटस्थ मिश्रण से बने होते हैं, जबकि अन्य पॉज़िट्रॉन-इलेक्ट्रॉन प्लाज्मा से बने जेट के अनुरूप होते हैं। सापेक्षिक पॉज़िट्रॉन-इलेक्ट्रॉन जेट में प्रवाहित ट्रेस नाभिक से अत्यधिक उच्च ऊर्जा होने की उम्मीद की जाएगी, क्योंकि इन भारी नाभिकों को पॉज़िट्रॉन और इलेक्ट्रॉन वेग के बराबर वेग प्राप्त करना चाहिए।

संभावित ऊर्जा स्रोत के रूप में रोटेशन
एक सापेक्षवादी जेट को प्रक्षेपित करने के लिए आवश्यक ऊर्जा की भारी मात्रा के कारण, कुछ जेट संभवतः ब्लैक होल को घुमाकर संचालित होते हैं। हालांकि, जेट के साथ उच्च-ऊर्जा खगोलभौतिकीय स्रोतों की आवृत्ति विभिन्न तंत्रों के संयोजन का सुझाव देती है जो अप्रत्यक्ष रूप से संबंधित अभिवृद्धि डिस्क के भीतर ऊर्जा और उत्पन्न स्रोत से एक्स-रे उत्सर्जन के साथ पहचाने जाते हैं। दो शुरुआती सिद्धांतों का उपयोग यह समझाने के लिए किया गया है कि ऊर्जा को ब्लैक होल से एस्ट्रोफिजिकल जेट में कैसे स्थानांतरित किया जा सकता है:


 * ब्लैंडफोर्ड-जेनजेक प्रक्रिया। यह सिद्धांत अभिवृद्धि डिस्क के चारों ओर चुंबकीय क्षेत्रों से ऊर्जा के निष्कर्षण की व्याख्या करता है, जो ब्लैक होल के स्पिन द्वारा खींचे और मुड़े हुए हैं। सापेक्षतावादी सामग्री को संभवतः क्षेत्र रेखाओं के कसने से प्रक्षेपित किया जाता है।
 * पेनरोज़ प्रक्रिया। यहां फ्रेम खींचना  द्वारा घूर्णन ब्लैक होल से ऊर्जा निकाली जाती है, जिसे बाद में सैद्धांतिक रूप से रेवा के विलियम्स द्वारा सिद्ध किया गया था, जो सापेक्षिक कण ऊर्जा और गति को निकालने में सक्षम है, और बाद में जेट निर्माण के लिए एक संभावित तंत्र के रूप में दिखाया गया। इस प्रभाव में सामान्य सापेक्षतावादी गुरुत्व चुंबकत्व का उपयोग करना शामिल है।

न्यूट्रॉन सितारों से सापेक्ष जेट्स
जेट्स को कताई न्यूट्रॉन सितारों से भी देखा जा सकता है। एक उदाहरण पल्सर IGR J11014-6103 है, जिसके पास आकाशगंगा  में अब तक का सबसे बड़ा जेट है, और जिसका वेग प्रकाश की गति (0.8c) का 80% अनुमानित है। एक्स-रे अवलोकन प्राप्त किए गए हैं लेकिन कोई रेडियो हस्ताक्षर या अभिवृद्धि डिस्क का पता नहीं चला है।  प्रारंभ में, इस पल्सर को तेजी से घूमने वाला माना गया था, लेकिन बाद के मापों से संकेत मिलता है कि स्पिन दर केवल 15.9 हर्ट्ज है।  इतनी धीमी स्पिन दर और अभिवृद्धि सामग्री की कमी से पता चलता है कि जेट न तो रोटेशन है और न ही अभिवृद्धि संचालित है, हालांकि यह पल्सर रोटेशन अक्ष के साथ संरेखित और पल्सर की वास्तविक गति के लंबवत दिखाई देता है।

यह भी देखें

 * अभिवृद्धि डिस्क
 * द्विध्रुवी बहिर्वाह
 * ब्लैंडफोर्ड-जेनजेक प्रक्रिया
 * CGCG 049-033, अण्डाकार आकाशगंगा पृथ्वी से 600 मिलियन प्रकाश-वर्ष स्थित है, जिसे सबसे लंबे गैलेक्टिक जेट की खोज के लिए जाना जाता है
 * प्लाज्मा भौतिकी लेखों की सूची
 * गामा-किरण फटना

बाहरी संबंध

 * NASA – Ask an Astrophysicist: Black Hole Bipolar Jets
 * SPACE.com – Twisted Physics: How Black Holes Spout Off
 * Hubble Video Shows Shock Collision inside Black Hole Jet (Article)
 * Hubble Video Shows Shock Collision inside Black Hole Jet (Article)