环形星系AM 0644-741，结合了可见光和X射线观测数据
环形星系AM 0644-741是怪异星系的代表。在钱德拉X射线望远镜的帮助下，天文学家对这个星系进行研究并发现了一系列奇异的动力学特征，为揭示它的演化提供了重要线索。据信，环形星系曾被另一个星系刺穿，在中央留下一个大洞。通过结合钱德拉的X射线数据和哈勃望远镜的可见光数据，意大利和美国天文学家拼接出整个过程。
钱德拉X射线望远镜艺术概念图，是当前最灵敏的X射线望远镜
钱德拉的X射线数据显示，AM 0644-741存在一个强度超乎寻常的环状X射线源。对于这些X射线源，研究人员认为最有可能的解释是：它们是由一个恒星级黑洞或者一颗中子星提供能量的双体系统。射线源中隐藏着AM 0644-741的演化线索。
一个星系与另一个星系对撞时，并不会发生很多次撞击。星系几乎完全由空域构成，一个星系内的天体撞击另一星系内天体的几率微乎其微。不过，两个星系之间的引力交互会非常猛烈。当一个星系穿过另一个星系，这种冲撞会泛起“宇宙波浪”，穿过第二个星系，形成一个不断膨胀的气体环。气体压缩会触发恒星形成的按钮。
左为AM 0644-741星系的可见光照片，右为X射线条件下拍摄的照片
最大的新生恒星快速消耗燃料，拥有极高的温度和亮度，但寿命很短，最后以“超新星爆炸”这种引人注目的形式结束自己的生命。超新星爆炸留下一个小黑洞或者一颗中子星。如果这些黑洞或者中子星有一个“伴侣”，它们会通过吸积盘逐渐吸食伴侣的物质。由于气体螺旋落入吸积盘时产生的摩擦，吸积盘的温度不断升高并释放出明亮的X射线。
不过，AM 0644-741内的天体并不是普通的X射线源，而是超明亮X射线源，所释放的X射线亮度是存在中子星或黑洞的普通双体系统的数百倍到数千倍。
黑洞艺术概念图
其它解释包括黑洞快速生长，明亮的超新星残余或者近光速移动的相对论效应让辐射束看起来异常明亮。但所有这些假设都不能百分百地解释AM 0644-741内的超明亮X射线源。它们可能完全由黑洞或者完全由中子星构成，也可能兼而有之。
如果仔细分析X射线数据，你会在AM 0644-741星系中央发现一个强大的X射线源。它是一个不断“增肥”的超大质量黑洞。在AM 0644-741的可见光照片中，左下角还有另一个星系，正是它“行刺”了AM0644-741。
中子星艺术概念图
不管何种因素造就了AM 0644-741的超明亮X射线源，这种现象都不仅限于AM 0644-741。科学家对另外6个环形星系进行了研究。包括AM0644-741在内，他们共发现63个射线源，其中有50个是超明亮X射线源。环形星系似乎存在某种独特机制，形成了超明亮的X射线源。科学家仍需进行进一步研究，才能揭示这个神秘机制。研究论文刊登在《天体物理学杂志》上。感兴趣的读者也可登录预印本平台arXiv，浏览论文全文。
