Релативистички млаз

Релативистички млаз или само млаз — појава честопати набљудувана во астрономијата, каде поради струењето на материјата по должината на оската на вртење се оддаваат од компактно тело. Тие обично се предизвикани од страна на динамичени заемодејства во рамките на еден Расеан Диск.

Кога материјата се оддава со брзина приближна на брзината на светлината, овие млазови се нарекуваат релативистички млазови, бидејќи ефектите од специјалната релативност стануваат важни. Најголемите млазови се оние оддадени од активните галаксии како што се квазарите и радиогалаксиите. Другите системи кои честопати оддаваат млазови се катаклизмичните променливи ѕвезди, Х-зрачните двојни ѕвезди и Т-Бик ѕвездите. Хербиг-Ароовите тела настануваат поради заемодејството на млазовите со меѓуѕвездената средина. Биполарните одливи или млазови, исто така може да бидат поврзани со протоѕвездитете (млади, ѕвезди во создавање),^[1] или со развиените по асимптотската гранка на џиновските ѕвезди (честопати во облик на биполарни маглини).

Нерешени проблеми во физиката: Зошто дисковите кои заобиколуваат одредени тела, како што се центрите на активните галаксии, оддаваат млазови по должината на нивните поларни оски? (повеќе за нерешените проблеми во физиката)

Но ова е сè уште предмет на тековни истражувања за да може да сè разбере како млазовите се создаваат и се напојуваат, постојат две преовладувачки мислења за потеклото на моќноста, а тие се дека постои централно тело (како на пр. црна дупка), и Расеан Диск. Расеаните дискови околу многу ѕвездени тела се во можност да создадат млазови, но сепак тие околу црните дупки се најбрзи и најактивни. Ова се должи на фактот што брзината на млазовите е скоро иста со излезната брзина на централното тело. Ова овозможува брзината на млазот од црната дупка да биде близу до брзината на светлината, а млазовите од ппротоѕвездите се многу побавни. И покрај тоа што не се знае точно колку расеани дискови успеваат да создадат млаз, се смета дека се создаваат испреплетени магнетни полиња кои предизвикуваат паралелни мазови. Хидродинамиката на Делаваловиот испусник исто така може да посочи за механизмите кои се вклучени.

Еден од најдобрите начини на истражување како се произведува млаз е да се утврди составот на млазот во полупречник каде што тие можат да бидат директно проучувани. На пример, ако млазот потекнува од Расеан Диск, неговата плазма веројатно има електро-јонски состав, а ако потекнува од црна дупка тогаш најверојатно ќе биде електро-позитронска по природа. Исто така, плазмата оддава различни облици на зрачење, како што се рендгенското зрачење и радиобрановите

Релативистичките млазови се екстремно моќни млазови ^[2] на плазма, со брзина блиска до брзината на светлината, што се емитуваат во близина на централните масивни тела на некои активни галаксии, особено раадиогалаксиите и квазарите. Нивните должини може да достигнат до неколку илјади,^[3] па дури и до стотици илјади светлосни години.^[4] Бидејќи брзинната на млазот е блиска до брзината на светлината, ефектите на специјална теорија на релативноста се важни. Воглавно релативистичките зраци ќе ја променат привидната сјајност. Механиката зад создавањето на овие два млаза и ^[5][6] составот на млазот ^[7] сè уште се предмет на многу дебати во научната заедница. Некои учења се залагаат за модел во кој млазовите се составени од електрична неутрална мешавина на електрони, позитрони и протони во одреден процент, додека другите се залагаат за електро-позитрона плазма.^[8]

Слични млазови, но во многу помал обем, можат да создадат расеаните дискови на неутронски ѕвезди и ѕвездените црни дупки. Овие системи честопати се нарекуваат микроквазари. Еден пример е SS433, чиј добронабљудувн млаз има брзина од 0,23c иако други микроквазари изгледаат како да имаат многу поголема (но не толку добри мерки) млазова брзина. Дури и послаби и помалку релативистички млазови можат да бидат поврзани со многу двојни системи, механизмот за забрзување за овие млазови може да биде сличен како кај процесите на магнетно преповрзување забележани во магнетосферата на Земјата и на сончевиот ветер.

Општата хипотеза меѓу астрофизичарите е дека создавањето на релативистичките млазови е клучно за објаснување на гама-зрачните експлозии. Овие млазови имаат Лоренцов фактор со големина од ~ 100 (што е, со брзина од околу 0.99995c), што ги прави едни од најбрзите познати небесни тела во моментов.

Поради огромната количина на енергија потребна за да се започне оддавањето на релативистичкиот млаз, некои млазови се смета дека се напојуваат од црната дупка. Постојат две добро познати теории за тоа како се пренесува енергијата од црната дупка на млазот.

• Бланкфорд-Знајеков процес.^[9] Ова е најпопуларната теорија за извлекување на енергијата од централната црна дупка. Магнетното поле околу Расеаниот Диск се движи со вртењето на црната дупка. Релативистичкиот материјал е веројатно лансиран од страна на затегнувањето на линиите во полето.
• Пенроузов механизам.^[10] Станува збор за изблици на енергија од вртечката црна дупка со завлекување на системот. Подоцна за оваа теорија е докажано дека може да се извлече релативистички енергија на честичките и импулсот,^[11] со што се покажало е можно објаснување за механизамот за создавањето на млазот.^[12]

Една анкета на Хабл, се посочува дека релативистичкиот млаз има поголема веројатност да се создаде од супермасивните црни дупки како резултат на спојувањето на две галаксии и нивните централни црни дупки. Не сите галактички спојувања создадаваат релативистички млазови.^[13][14] НАСА/ЕСА Видео Архивирано на 24 септември 2015 г..

• 
  Кентаур А набљудуван во х-зраци при што се забележува релативистичкиот млаз.
• 
  Млазот на M87 снимен од страна на VLA телескопот во радиобранови (глетката на полето е поголема и ротира во однос на сликата погоре).
• 
  Слика од Хабловата архива снимена во УВ при што се гледа релативистичкиот млаз во 3C 66B
• 
  Галаксија NGC 3862, еден вонгалактичен млаз од материјалот се движи речиси со брзината на светлината и може да се види во позицијата 03:00 на часовникот.^[15]

• Расеан Диск
• Биполарен одлив
• Бландфорд-Знајеков процес

• NASA - Ask an Astrophysicist: Black Hole Bipolar Jets
• SPACE.com - Twisted Physics: How Black Holes Spout Off
• Compact Objects and Accretion Disks

• Hubble Video Shows Shock Collision inside Black Hole Jet (Article)