An astrophysical jet is an astronomical phenomenon where ionised matter is expelled at high velocity from an astronomical object, in a pair of narrow streams aligned with the object's axis of rotation.^[1] When the matter in the beam approaches the speed of light, astrophysical jets become relativistic jets as they show effects from special relativity.

Astrophysical jets are associated with many types of high-energy astronomical sources, such as black holes, neutron stars and pulsars. Their causes are not yet fully understood, but they are believed to arise from dynamic interactions within accretion disks. One explanation is that as an accretion disk spins, it generates a rotating, tangled magnetic field which concentrates material from the disk into the jets and then drives it away from the central object.^[2] Jets may also be influenced by a general relativity effect known as frame-dragging.^[3]

เจ็ตขนาดใหญ่และมีกิจกรรมมากที่สุดส่วนใหญ่เกิดจากหลุมดำมวลมหาศาล (SMBH) ที่อยู่ใจกลางกาแล็กซีที่มีกิจกรรมเช่นควอซาร์และกาแล็กซีวิทยุ หรือภายในกระจุกกาแล็กซี^{[ 4 ]} เจ็ตเหล่านี้อาจมี ความยาวเกินหลายล้านพาร์เซก^{[ 2 ]}วัตถุทางดาราศาสตร์อื่นๆ ที่สร้างหรือเกิดจากเจ็ต ได้แก่ดาวแปรแสงแบบหายนะดาวคู่รังสีเอ็กซ์และการระเบิดรังสีแกมมา (GRB) เจ็ตที่มีขนาดเล็กกว่ามาก (~พาร์เซก) อาจพบได้ในบริเวณที่เกิดดาวฤกษ์ รวมถึงดาว T Tauriและวัตถุ Herbig–Haro วัตถุเหล่านี้ก่อ ^ตัวขึ้นบางส่วนจากการปฏิสัมพันธ์ของเจ็ตกับตัวกลางระหว่างดาวการไหลออกสองขั้วอาจเกี่ยวข้องกับดาวฤกษ์แรกเริ่ม [ ^{5 ]}หรือกับดาวหลัง AGB ที่วิวัฒนาการแล้ว เนบิวลาดาวเคราะห์และเนบิวลาสองขั้ว

ลำแสงเจ็ตเชิงสัมพัทธภาพคือลำแสงของสสารไอออนไนซ์ที่เร่งความเร็วเข้าใกล้ความเร็วแสง ส่วนใหญ่ได้รับการสังเกตการณ์ว่าเกี่ยวข้องกับหลุมดำใจกลางของกาแล็กซีที่แอคทีฟ กาแล็กซีวิทยุหรือควาซาร์และยังเกี่ยวข้องกับหลุมดำดาวฤกษ์ใน กาแล็กซี ดาวนิวตรอนหรือพัลซาร์ความยาวของลำแสงอาจขยายออกไปได้ระหว่างหลายพัน^{[ 6 ]}หลายแสน^{[ 7 ]}หรือหลายล้านพาร์เซก^{[ 2 ]}ความเร็วของลำแสงเจ็ตเมื่อเข้าใกล้ความเร็วแสงจะแสดงผลกระทบที่สำคัญของทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษตัวอย่างเช่นการแผ่ลำแสงเชิงสัมพัทธภาพที่เปลี่ยนความสว่างของลำแสงที่ปรากฏ^{[ 8 ]}

หลุมดำใจกลางขนาดใหญ่ในกาแล็กซีมีเจ็ตที่ทรงพลังที่สุด แต่โครงสร้างและพฤติกรรมของพวกมันคล้ายคลึงกับดาวนิวตรอนและหลุมดำขนาดเล็กในกาแล็กซี ระบบเหล่านี้มักเรียกว่าไมโครควาซาร์และแสดงความเร็วที่หลากหลายตัวอย่างเช่น เจ็ตSS 433 มีความเร็วเฉลี่ย 0.26 c ^{[ 9 ]}การก่อตัวของเจ็ตเชิงสัมพัทธภาพอาจอธิบายการระเบิดรังสีแกมมาที่สังเกตได้ ซึ่งมีเจ็ตเชิงสัมพัทธภาพมากที่สุดเท่าที่รู้จัก เป็นแบบอัลตราเชิงสัมพัทธภาพ^{[ 10 ]}

กลไกเบื้องหลังองค์ประกอบของเจ็ตยังคงไม่แน่นอน^{[ 11 ]}แม้ว่าบางการศึกษาจะสนับสนุนแบบจำลองที่เจ็ตประกอบด้วยส่วนผสมของนิวเคลียสอิเล็กตรอนและโพซิตรอนที่ เป็นกลางทางไฟฟ้า ในขณะที่การศึกษาอื่นๆ สอดคล้องกับเจ็ตที่ประกอบด้วยพลาสมาโพซิตรอน-อิเล็กตรอน^{[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]}คาดว่านิวเคลียสปริมาณน้อยที่ถูกกวาดไปในเจ็ตโพซิตรอน-อิเล็กตรอนแบบสัมพัทธภาพจะมีพลังงานสูงมาก เนื่องจากนิวเคลียสที่หนักกว่าเหล่านี้ควรมีความเร็วเท่ากับความเร็วของโพซิตรอนและอิเล็กตรอน

เนื่องจากต้องใช้พลังงานมหาศาลในการปล่อยลำแสงความเร็วสูง ลำแสงบางส่วนจึงอาจได้รับพลังงานจากหลุมดำ ที่หมุนอยู่ อย่างไรก็ตาม ความถี่ของแหล่งกำเนิดทางฟิสิกส์ดาราศาสตร์พลังงานสูงที่มีลำแสง บ่งชี้ถึงกลไกหลายอย่างรวมกัน ซึ่งระบุได้โดยอ้อมจากพลังงานภายในจานสะสมมวลที่เกี่ยวข้องและการปล่อยรังสีเอ็กซ์จากแหล่งกำเนิดนั้น ทฤษฎีสองทฤษฎีแรกถูกนำมาใช้เพื่ออธิบายว่าพลังงานสามารถถ่ายโอนจากหลุมดำไปยังลำแสงทางฟิสิกส์ดาราศาสตร์ได้อย่างไร:

• กระบวนการ Blandford–Znajek [ ^{15 ] ทฤษฎี}นี้อธิบายการสกัดพลังงานจากสนามแม่เหล็กรอบจานสะสมมวล ซึ่งถูกดึงและบิดโดยการหมุนของหลุมดำ จากนั้นวัสดุสัมพัทธภาพจะถูกปล่อยออกมาได้โดยการรัดเส้นสนามให้แน่นขึ้น
• กลไกของเพนโรส [ ^{16 ] ใน}ที่นี้พลังงานจะถูกสกัดจากหลุมดำที่หมุนโดยการลากเฟรมซึ่งต่อมาได้รับการพิสูจน์ทางทฤษฎีโดยReva Kay Williamsว่าสามารถสกัดพลังงานและโมเมนตัมของอนุภาคสัมพัทธภาพ ได้ ^{[ 17 ]}และต่อมาแสดงให้เห็นว่าเป็นกลไกที่เป็นไปได้สำหรับการก่อตัวของเจ็ต^{[ 18 ]}ผลกระทบนี้รวมถึงการใช้ แรง โน้มถ่วงแม่เหล็กสัมพัทธ ภาพทั่วไป

อาจสังเกตเห็นเจ็ตจากดาวนิวตรอนที่หมุนได้เช่นกัน ตัวอย่างเช่น พัลซาร์IGR J11014-6103ซึ่งมีเจ็ตที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยสังเกตพบในทางช้างเผือกและความเร็วของมันคาดว่าอยู่ที่ 80% ของความเร็วแสง (0.8 c ) มีการสังเกตการณ์ด้วยรังสีเอ็กซ์ แต่ไม่พบสัญญาณวิทยุหรือจานสะสมมวล^{[ 19 ] [ 20 ]}ในตอนแรก พัลซาร์นี้ถูกสันนิษฐานว่าหมุนเร็วมาก แต่การวัดในภายหลังบ่งชี้ว่าอัตราการหมุนอยู่ที่เพียง 15.9  Hz ^{[ 21 ] [ 22 ]}อัตราการหมุนที่ช้าเช่นนี้และการขาดวัสดุสะสมมวลบ่งชี้ว่าเจ็ตไม่ได้ขับเคลื่อนด้วยการหมุนหรือการสะสมมวล แม้ว่าจะดูเหมือนอยู่ในแนวเดียวกับแกนการหมุนของพัลซาร์และตั้งฉากกับการเคลื่อนที่ที่แท้จริงของพัลซาร์ก็ตาม

• 
  ภาพประกอบแสดงพลวัตของเครื่องบินขับเคลื่อนรวมถึงไอพ่น
• 
  ภาพถ่ายเอกซเรย์ของเซนทอรัส เอ แสดงให้เห็นลำแสงเจ็ตความเร็วสูง
• 
  ภาพเจ็ต M87 ที่ตรวจจับได้ด้วย กล้องโทรทรรศน์วิทยุ Very Large Arrayในย่านความถี่วิทยุ (ขอบเขตการมองเห็นกว้างขึ้นและหมุนไปจากภาพด้านบน)
• 
  ภาพถ่ายรังสี อัลตราไวโอเลตใกล้ของลำแสงเจ็ตความเร็วสูงใน3C 66B จากคลังภาพมรดกของกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล
• 
  กาแล็กซีNGC 3862ซึ่งเป็นลำแสงมวลสารจากนอกกาแล็กซีที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วเกือบเท่าความเร็วแสง สามารถมองเห็นได้ที่ตำแหน่ง 3 นาฬิกา
• 
  เครื่องบินเจ็ตบางลำในHH 24-26ซึ่งมีความหนาแน่นของเครื่องบินเจ็ตสูงที่สุดเท่าที่เคยพบในท้องฟ้า
• 
  ลำแสงสองขั้วพุ่งออกมาจากดาวคู่ที่มีปฏิสัมพันธ์กันKX Andromedae

• ลมดิสก์ที่ไหลออกในมุมกว้างและช้าลง มักเกิดขึ้นพร้อมกับกระแสลมกรด
• จานสะสมมวล
• การไหลออกสองขั้ว
• กระบวนการแบลนด์ฟอร์ด-ซนาเจก
• วัตถุเฮอร์บิก-ฮาโร
• กระบวนการเพนโรส
• CGCG 049-033เป็นกาแล็กซีรูปทรงรีที่อยู่ห่างจากโลก 600 ล้านปีแสง และเป็นที่รู้จักในฐานะที่มีลำแสงกาแล็กซีที่ยาวที่สุดเท่าที่เคยค้นพบ
• การระเบิดรังสีแกมมา
• เจ็ทพลังงานแสงอาทิตย์