极亮X射线源M81 X-6：一颗带有进动吸积盘的弱磁化中子星？

我们利用XMM-Newton、Chandra、NuSTAR和Swift/XRT丰富的存档数据，通过研究极亮X射线源（ULX）M81 X-6的长期X射线能谱与时间演化，探究其被认为含有中子星（NS）的性质。我们追踪了该源在硬度-强度图上的演化，发现其在两种主要状态间振荡：一种以硬而亮的能谱为特征，另一种则硬度低、光度低。两种状态下软成分的性质保持不变，表明质量转移率的变化并非驱动能谱跃迁的原因。相反，该源的双模态行为及已知的超轨道周期指向吸积盘的进动。在此，我们检验了两种理论模型：（1）Lense-Thirring进动，若NS的磁场$B \lesssim10^{10}$ G，则可解释超轨道周期，支持M81 X-6为弱磁化NS的观点；（2）由NS磁场力矩引起的进动，其导致$B \gtrsim$ 10$^{11}$ G。然而，假设M81 X-6与其他NS-ULX具有相似性质，后一种情形不被看好，因为这将要求磁场强度（$B>10^{15}$ G）远高于其他脉冲ULX的已知值。我们进一步表明，归因于假想吸积柱的硬成分贡献仅略低于脉冲ULX中的典型值，加之在一项XMM-Newton/pn观测中发现的低脉冲分数（$\leq10$\%），可解释该源缺乏脉冲现象。若吸积体为低磁场NS，则M81 X-6的能谱性质与变异性均可得到解释。在Lense-Thirring进动假设下，我们预言NS的自旋周期为数秒。