זרימות יחסותיות – כלומר זרימות הנעות במהירויות קרובות מאוד למהירות האור – הן נפוצות מאוד באסטרופיזיקה. הן מופיעות במגוון מערכות, ומחקרנו התמקד במערכות הבאות מביניהן: (1) מגנטארים (magnetars): כוכבי ניטרונים מסוג מיוחד. באופן כללי, כוכב ניטרונים הוא כוכב שנוצר בפיצוץ סופרנובה של כוכב מסיבי, והוא צפוף ביותר (מסתו גדולה במקצת מזו של השמש וגודלו כשל עיר גדולה בלבד). מגנטאר הוא כוכב ניטרונים בעל שדה מגנטי חזק ביותר – החזק ביותר שאפשר למצוא בטבע – הגורם להתפרצויות עזות שבחלקן מועף החוצה חומר במהירויות יחסותיות. (2) ערפיליות רוח פולסריות (pulsar wind nebulae): כוכבי ניטרונים צעירים יחסית שמאטים את מהירות הסיבוב שלהם סביב צירם באמצעות שיגור רוח יחסותית בעלת שדה מגנטי חזק. רוח זו כלואה בתוך מעטפת כוכב האם שעפה בפיצוץ הסופרנובה ומזינה ערפילית (כדוגמת ערפילית הסרטן המפורסמת). (3) קווזארים (quasars): חורים שחורים מסיביים (שמסתם כמיליון עד מיליארד מסות שמש) במרכזי גלקסיות שמשגרים סילוני חומר יחסותיים כתוצאה מספיחת חומר לחור השחור. חורים שחורים הם מסיביים וצפופים כל כך שדבר לא יכול להימלט מתוכם – אפילו לא אור. (4) התפרצויות קרינת גמא (gamma-ray bursts): הפיצוצים הקוסמיים החזקים ביותר בטבע שיוצרים סילונים יחסותיים ופולטים את עוצמות הקרינה הגבוהות ביקום. הן מתחלקות לשני סוגים: התפרצויות ארוכות (שנמשכות מעל כשתי שניות) שמקורן בפיצוצי סופרנובה נדירים של כוכבים שמסתם לפחות עשרים מסות השמש, והתפרצויות קצרות (שנמשכות פחות מכשתי שניות) שמקורן במיזוג בין שני כוכבי ניטרונים או בין כוכב ניטרונים וחור שחור. מחקר זה בדק את היתכנות הסברה שבמקורות האסטרופיזיקליים הללו האנרגיה מוסעת באמצעות שדות מגנטיים מקרבת המקור המרכזי (חור שחור או כוכב ניטרונים) למרחקים עצומים שבהם נפלטת הקרינה שמגיעה אלינו. אכן מצאנו מספר עדויות שתומכות בסברה זו ולמדנו הרבה על אופן פעולתם של המקורות הללו ועל התנאים השוררים בהם, שהם בין הקיצוניים ביקום ולכן לא ניתן לשחזרם במעבדות בכדור הארץ. בנוסף לכך חקרנו מספר סוגים שונים של אי-יציבויות בזרימות יחסותיות ממוגנטות ומצאנו את השפעותיהן על הדינמיקה והמורפולוגיה (הצורה הכוללת) של הזרימה, תהליכי הפיכת אנרגיה לחום, האצת חלקיקים בודדים לאנרגיות גבוהות וייצור הקרינה. כמו כן מצאנו הסברים אפשריים למספר סוגי תצפיות. בהתפרצויות קרינת גמא ארוכות הסילון צריך לצאת ממעטפת כוכב האם. חקרנו כיצד תהליך זה מושפע משדה מגנטי חזק וכיצד הוא קובע את התפלגות אורכי הזמן של ההתפרצויות. על סמך התפלגות זו מצאנו עדות למעטפת חיצונית גדולה ודלילה ולפעילות סילונים יחסותיים בחלק ניכר מפיצוצי הסופרנובה של כוכבים מסיביים. חקרנו גם את תכונות הקרינה של התפרצויות קרינת גמא – מנגנון, ספקטרום, קיטוב, שינויים בזמן – ונעזרנו בתצפיות כדי ללמוד על תכונותיהן הפיזיקליות. חקרנו ביסודיות את הערפילית הראשונה שהתגלתה סביב מגנטאר, מצאנו הסברים לרוב התצפיות וגם עדות לכך שרוב האנרגיה בערפילית לא הגיעה מאנרגיית הסיבוב של כוכב הניטרונים אלא כנראה מדעיכת השדה המגנטי שבתוכו, באמצעות התפרצויות שמעיפות החוצה חומר יחסותי. בעקבות הגילוי הראשון של גלי כבידה ממיזוג שני כוכבי ניטרונים ב-2017, שלווה בהתפרצות קרינת גמא קצרה, חקרנו מערכת זו בעיון ולמדנו רבות על תכונותיה, על הפיזיקה של כוכבי ניטרונים ועל השדות המגנטיים שיוצרים גלי הלם יחסותיים בחומר שבו הם עוברים.