一个距离地球约 450 光年的恒星周围的气体和尘埃盘让天文学家感到困惑。当 对恒星 HL Tauri 的观测显示一个发光的圆盘被清晰的带状物分割时，一些人认为看不见的行星在轨道运行时正在开辟道路。但是新的模拟表明情况更为复杂。这些间隙实际上可能是由于圆盘其他地方，甚至圆盘外部的行星的引力牵引造成的，而学习解读这些模式可以加快对目前难以找到的行星的探测。
“我们很快就会看到更多这样的东西出现，很多美丽的、高信噪比的圆盘，我们可以看到这些结构，”该模型的开发者、安大略省西安大略大学的研究员玛丽亚姆·塔贝西恩说。
天文学家喜欢这种行星形成的（或原行星）圆盘以及它们气体较少的表亲——碎片圆盘，原因与狗仔队喜欢人群的原因相同：只需快速一瞥通常就可以告诉你目标在哪里。但塔贝西恩提出，与其依赖名气，不如依靠轨道上的推挤运动来辅助搜索。
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这些尘埃和气体盘可能看起来很坚固，但它们由以不同速度运行的颗粒、巨石和小型行星组成——靠近恒星的速度更快，远离恒星的速度更慢。当一颗行星与一颗速度慢两倍或快三倍的遥远粒子同步运行时，它被称为“平均运动共振”。每次行星与粒子对齐时，它都会给它一个引力推力，最终可以将它完全从圆盘中喷射出去。
当这个过程沿着整个环展开时，它可以在远离负责行星的地方打开孔洞。根据 两篇论文，其中最新一篇由 天体物理学杂志 于 9 月发表，间隙的宽度、位置和形状等特征可用于预测行星的质量和轨道。例如，塔贝西恩说，一颗在圆盘半径之外运行的行星会产生两个旋转的弧形孔，而一颗在其内部运行的行星只会产生一个。特定类型的额外间隙表明行星的轨道更长，而较宽的间隙则表明存在质量更大的行星。
塔贝西恩已经将该理论付诸实践。一项目前正在审查的、与西安大略大学天文学家 保罗·维格特 共同准备的研究表明，通过共振，三个适当位置的系外行星 可以产生 HL Tauri 的五个间隙。诸如此类的有根据的猜测可以缩小系外行星搜寻者必须搜索的范围，或者在外部行星的情况下，暗示某些“针”完全在草垛之外。“玛丽亚姆和保罗这样的理论家正在准备这些工具，这很棒，”华盛顿卡内基研究所的天文学家 埃里卡·内斯沃德 说，“这样当观察者拍摄有趣的图片时，他们就可以了解他们正在看什么。”
但是，塔贝西恩的模拟预测的尘土飞扬的迹象可能难以解读。从地球上看到的这些圆盘的景象必须恰到好处：自上而下，而不是侧面。更重要的是，这些模式正好处于当前工具可以分辨的技术边缘。“诀窍在于弄清楚你是否可以用我们当前的望远镜或下一代望远镜来做到这一点，”未参与这项研究的内斯沃德指出。
内斯沃德对将理论应用于现实的挑战并不陌生：她开发了自己的模型，该模型模拟了一颗行星在冲过碎片云时引发的连锁碰撞反应。尽管如此，她认为这些圆盘技术是对成熟的行星探测方法的自然补充。
基于恒星摆动或闪烁来寻找行星往往会揭示具有紧密轨道的大型系外行星——更像水星而不是地球——但是碎片盘会记录来自近处和远处天体的扰动。内斯沃德说，更遥远的行星实际上更容易被探测到，因为恒星的光芒会冲刷掉内部圆盘区域。然后，如果圆盘行为暗示存在外围天体，天文学家就会更好地了解在哪里瞄准望远镜进行拍摄——直接成像它们。这种探测方法也偏爱远离恒星运行的行星。
但是，随着他们改进技术，直接成像仪将努力寻找更靠近其明亮主恒星的行星，而那些寻找摆动和闪烁的人将向更宽的轨道推进。还没有任何方法找到确切的地球双胞胎，但内斯沃德建议，碎片盘模型可以帮助这两种方法在中间相遇。“要到达地球轨道，”她说，“我们有点从两端入手。”