一颗中子星驱动的超亮X射线源的磁场强度

超亮X射线源（ULXs）是邻近星系中不与中心超大质量黑洞相关的明亮X射线源。它们的光度意味着其由致密恒星遗迹上的极端吸积率，或中等质量（$\sim100-10^5$ M$_{\odot}$）黑洞驱动。最近在三个明亮ULX中相干脉冲的检测表明，其中部分源由吸积到中子星上驱动，意味着吸积率显著超过爱丁顿极限、高度几何束流，或两者兼有。若中子星表面磁场较高——处于磁星范畴（$10^{14}$ G）——则高隐含吸积率带来的物理挑战可得到缓解，因为这将抑制电子散射截面，降低在高光度下阻碍吸积辐射压。确定表面磁场的少数方法之一是通过带电粒子在量子化朗道能级间跃迁产生的回旋共振散射特征（CRSFs）探测。迄今，CRSFs仅在银河系吸积脉冲星中被探测到。本文中，我们报道在M51中一个ULX的Chandra光谱里，以3.8-σ显著性检测到静止系能量4.5 keV处的强吸收线。我们发现该特征很可能是由中子星强磁场产生的CRSF。若假定为电子散射，隐含磁场强度为$\sim10^{11}$ G，然而该线比以往观测到的任何电子CRSF都窄，且若考虑热宽化，隐含温度显著低于吸积盘或柱温度。但线形与质子共振散射特征一致，意味着中子星表面附近磁场B$\sim10^{15}$ G。