尽管行星环在我们的太阳系中极其常见——每个绕太阳运行的气态巨行星都有一个——但事实证明，在绕其他恒星运行的世界周围很难发现它们。这很可惜，因为对年轻世界周围环系统的研究可以帮助阐明我们近 50 亿年前的太阳系的巨行星在其最初的几百万年中是什么样子的。
二十多年的行星搜寻只发现了一颗带环的系外行星——一个超级尺寸的土星版本，研究人员才刚刚开始使用非常大的望远镜对其进行研究。但是现在，他们可能在围绕一颗年轻恒星的气体和尘埃盘中发现了第二个半隐藏的超级土星，即使使用后院望远镜也可以轻松观察到这个世界。
几年前，隶属于广角行星搜索（WASP）调查的天文学家在名为 PDS 110 的恒星周围的阴影雾霾中发现了一个不寻常的特征。在近两年的时间里，这个令人困惑的发现一直放在 WASP 团队成员休·奥斯本的桌子上，他是英国华威大学的一名研究生，他最先注意到了这一点。“我真的不确定它可能是什么，”奥斯本说。然后，在几年后的一次会议上，另一位天文学家注意到，在来自千度极小望远镜（KELT）调查的 PDS 110 星盘的数据中也出现了相同的闪烁，这完全独立于奥斯本最初的发现。在那时，“很明显，它比我最初想象的更有趣，”他说。一篇详细介绍该研究的论文已被《皇家天文学会月刊》接受发表。
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观测结果相隔 800 多天，几乎完全相同。两者都显示了恒星的奇怪的 25 天变暗——这太长了，无法解释为从地球上看到的行星穿过恒星表面的阴影。奥斯本和他的同事推测，这种不寻常的信号可能是以前看不见的伴星围绕着恒星形成后遗留下来的气体和尘埃盘移动的环系统。这些环的跨度约为 5000 万公里（也就是说，比土星环宽近 200 倍，土星环的跨度约为 28 万公里）。奥斯本和他的团队估计，如此大的环系统只能由一个巨大的中心物体固定——可能是一颗比木星还大的气态巨行星。或者，看不见的伴星可能是一颗褐矮星，一个质量介于行星和恒星之间的物体。
到目前为止，只发现了另一颗带有环的系外行星。它被称为 J1407 b，是一颗围绕遥远恒星运行的、轨道周期为十年的气态巨行星；天文学家仅根据 2012 年的单次观测推测出它庞大的超级土星环系统，并且必须等到 2020 年代才能再次看到它。PDS 110 的带环伴星的轨道周期要短得多，这让天文学家有更多机会看到和研究它的阴影，但到目前为止，他们还没有利用这些机会。
奥斯本表示，这种情况现在正在改变，因为带环世界的轨道应该会在 2017 年 9 月使其重新进入视野。即使是中等尺寸的、商店购买的望远镜也应该能够探测到被恒星逆光照射的环的深阴影，从而使业余天文学家能够观察和研究该系统。无论其来源如何，高质量的第三组观测结果都应该为天文学家提供他们需要的信心，以确认事实上有一个阴影“东西”嵌入在星盘中并定期阻挡恒星的光。罗切斯特理工学院研究年轻恒星的天文学家乔尔·卡斯特纳说：“一次不足以说服任何人。”他没有参与这项研究。即使是两次观测也可能是不相关的。另一方面，三次观测不太可能是统计上的侥幸。“如果你看到变暗的形状和深度三次相同，并且变暗之间的间隔相同，那么你肯定有非常强烈的周期性证据。”
奥斯本同意。“在我们看到另一次日食之前，我们不能严格地说它是周期性的。”
莱顿天文台的行星搜寻者马修·肯沃西曾与奥斯本合作，并且是确定 J1407 b 的团队成员，他认为对 PDS 110 的初步观测预示着未来会有更大的发现。“我非常兴奋，因为我认为这是另一个环系统，”他说。
与土星环几乎与行星轨道在同一平面不同，PDS 110 的伴星周围的推定环会像天王星的环一样更垂直地倾斜，突出在环星盘之上。奥斯本说，这种扭曲可能是与另一颗看不见的行星相互作用的结果。
法国格勒诺布尔行星学和天体物理学研究所的天文学家杰弗里·莱苏尔研究年轻的环星盘，他没有参与这项工作，他认为奥斯本和他的团队可能走在了正确的轨道上。但他不确定他们是否发现了一个环。“这很有说服力，因为这是唯一符合他们所有数据的解释，”他说。尽管他同意伴星可能周围有物质，但他不确定环系统是否会在恒星盘内保持稳定。当世界在每个轨道上两次穿过星盘时，星盘周围的物质应该会拉扯行星周围的任何气体和尘埃环，从而使其变形。莱苏尔认为，结果更可能是一层碎片，而不是环。“它不会像土星那样是一组漂亮的[环]，”他说。“它更像是行星周围的茧。”
肯沃西称这样的茧是“绝对可能的”，但认为它会使 PDS 110 周围的阴影闪烁呈现出与观测到的不同的形状。另一种可能是，在 PDS 110 的盘内运行的世界可能会在那里清除一个空隙，从而创造出环可以不受周围碎片干扰地存在的空间。或者，如果环足够大，它们可以简单地相对毫发无损地穿过星盘。
还有一种可能是，恒星周围的阴影闪烁与行星无关，而是碎片落回环星盘的一个或多个团块。这样的星盘往往是块状的而不是平滑的，充满了湍流，使物质从星盘中弧形射出，然后又被重力拉回。莱苏尔和卡斯特纳说，以这种方式抛出的碎片可以聚集成大约观测到的闪烁大小的团块。一个特别长寿的团块——或两个独立的团块恰好在正确的时间爆发出来——可以解释观测到的闪烁重复出现。
但是肯沃西说，尽管这种情况是可能的，但它们不太可能在相隔如此久的时间内产生两个独立的、但相同的信号。虽然环会被行星的引力固定住，但松散的团块只会受到微弱的约束，并且会在其轨道上发生剧烈变化。“很难看到它如何在 800 天的时间里保持相同的形状，从而产生相同的日食形状，”他说。
星盘内的漩涡等结构理论上也可能使恒星发生日食，但该团队表示——莱苏尔也同意——这种安排将远大于预期，无法解释闪烁。“他们有一个令人信服的论点，”莱苏尔说。
通过密切监测 PDS 110 星盘内部和周围阴影的形状，详细的 9 月观测应该有助于区分环和团块，甚至可以揭示环本身的结构和间隙。如果确认是环，“那将是非常令人兴奋的，”肯沃西说。“然后我们可以计划下一次日食，进行更详细的实验，以确定环中物质的类型。”
在形成后的最初几百万年中，土星和木星可能拥有巨大的环，这些环不知何故被剥离，聚集成卫星或落到了行星上。观察年轻恒星周围的带环世界可以帮助科学家更好地了解早期太阳系中可能发生的事情。
“我认为我们通过这些巨大的环系统看到的是，”肯沃西说，“是像太阳系非常年轻时一样的卫星形成的早期阶段。”