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 अधिक बड़े और सक्रिय जेट सुपरमैसिव ब्लैक होल (एसएमबीएच) द्वारा सक्रिय आकाशगंगाओं जैसे कैसर और रेडियो 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 और गामा-किरण बर्स्ट (जीआरबी) सम्मिलित हैं। निम्न स्तर पर जेट (~ पारसेक) सितारे बनाने वाले क्षेत्रों में पाए जा सकते हैं जिनमें टी वृषभ तारा और हर्बिग-हारो ऑब्जेक्ट सम्मिलित हैं, इन वस्तुओं का आंशिक रूप से इंटरस्टेलर माध्यम से गठन होता है। द्विध्रुवी बहिर्वाह भी प्रोटोसितारा, या विकसित प्रोटोप्लानेटरी नेबुला एजीबी के पश्चात के सितारे, प्लैनेटरी नेबुला और द्विध्रुवी नेबुला के साथ जुड़ा हो सकता है।

रिलेटिविस्टिक जेट
ध्रुवीकृत प्रकाश में M87 सुपरमैसिव ब्लैक होल का दृश्य, घटना क्षितिज टेलीस्कोप द्वारा लिया गया था। 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 निकट त्वरित आयनित पदार्थ के बीम हैं। अधिकांश कुछ सक्रिय आकाशगंगा, रेडियो या क्वासरों के केंद्रीय ब्लैक होल के साथ और गैलेक्टिक तारकीय ब्लैक होल, न्यूट्रॉन स्टार या पल्सर द्वारा अवलोकन से जुड़े हुए हैं। बीम की लंबाई कई हजार, सैकड़ों हज़ारों या लाखों पारसेक के मध्य हो सकती है, प्रकाश की गति के निकट पहुँचने पर जेट वेग विशेष सापेक्षता के महत्वपूर्ण प्रभाव दिखाते हैं, उदाहरण के लिए, सापेक्षिक बीमिंग जो स्पष्ट बीम चमक को परिवर्तित करती है। आकाशगंगाओं में बड़े केंद्रीय ब्लैक होल में अत्यधिक शक्तिशाली जेट होते हैं, किन्तु उनकी संरचना और व्यवहार छोटे गैलेक्टिक न्यूट्रॉन सितारों और ब्लैक होल के समान होते हैं। इन एसएमबीएच प्रणाली को अधिकांशतः माइक्रोक्वासर कहा जाता है और वे वेग की बड़ी रेंज दिखाते हैं। उदाहरण के लिए, SS 433 जेट, 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, चूँकि कुछ अध्ययन ऐसे मॉडल का पक्ष लेते हैं जहाँ जेट परमाणु नाभिक, एलेक्ट्रॉनों और पॉज़िट्रॉन के विद्युत रूप के 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 अपेक्षा की जाती है, क्योंकि इन भारी नाभिकों को पॉज़िट्रॉन और इलेक्ट्रॉन के समान वेग प्राप्त करना चाहिए।

संभावित ऊर्जा स्रोत के रूप में घूर्णन
सापेक्षवादी जेट को प्रक्षेपित करने के लिए आवश्यक ऊर्जा की भारी मात्रा के कारण, कुछ जेट संभवतः ब्लैक होल को घुमाकर संचालित होते हैं। चूँकि, जेट के साथ उच्च-ऊर्जा खगोलभौतिकीय स्रोतों की आवृत्ति विभिन्न तंत्रों के संयोजन का विचार देती है जो अप्रत्यक्ष रूप से संबंधित अभिवृद्धि डिस्क के भीतर ऊर्जा और उत्पन्न स्रोत से एक्स-रे उत्सर्जन के साथ प्रमाणित किये जाते हैं। दो प्रारंभिक सिद्धांतों का उपयोग यह अध्ययन करने 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 ड्रैग्गिंग  द्वारा घूर्णन ब्लैक होल से ऊर्जा निष्काषित की जाती है, जिसे पश्चात् सैद्धांतिक रूप से रेवा के विलियम्स द्वारा सिद्ध किया गया था, जो सापेक्षिक कण ऊर्जा और गति को निष्काषित करने में सक्षम है, और जेट निर्माण के लिए संभावित तंत्र के रूप में दिखाया गया है। इस प्रभाव में सामान्य सापेक्षतावादी गुरुत्व चुंबकत्व का उपयोग करना सम्मिलित है।

न्यूट्रॉन सितारों से सापेक्ष जेट
जेट को स्पिनिंग न्यूट्रॉन सितारों से भी देखा जा सकता है। उदाहरण पल्सर IGR J11014-6103 है, जिसके निकट आकाशगंगा में अत्यधिक बड़ा जेट है, और जिसका वेग प्रकाश की गति (0.8c) का 80% अनुमानित है। एक्स-रे अवलोकन प्राप्त किए गए हैं किन्तु कोई रेडियो हस्ताक्षर या अभिवृद्धि डिस्क का ज्ञात नहीं हुआ है। प्रारंभ में, इस पल्सर को तीव्रता से घूमने वाला माना गया था, किन्तु माप से संकेत प्राप्त होता कि स्पिन दर मात्र 15.9 हर्ट्ज है।  मंद स्पिन दर और अभिवृद्धि सामग्री के अभाव से ज्ञात होता है कि जेट न तो घूर्णन है और न ही अभिवृद्धि संचालित है, हालांकि यह पल्सर घूर्णन 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 के शोध के लिए जाना जाता है
 * प्लाज्मा भौतिकी लेखों की सूची
 * गामा-किरण बर्स्ट

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)