一個距離地球約 450 光年的恆星周圍的氣體和塵埃盤讓天文學家感到困惑。當 對恆星 HL Tauri 的觀測顯示一個發光的圓盤被清晰的帶狀物分割時，一些人認為看不見的行星在軌道執行時正在開闢道路。但是新的模擬表明情況更為複雜。這些間隙實際上可能是由於圓盤其他地方，甚至圓盤外部的行星的引力牽引造成的，而學習解讀這些模式可以加快對目前難以找到的行星的探測。
“我們很快就會看到更多這樣的東西出現，很多美麗的、高信噪比的圓盤，我們可以看到這些結構，”該模型的開發者、安大略省西安大略大學的研究員瑪麗亞姆·塔貝西恩說。
天文學家喜歡這種行星形成的（或原行星）圓盤以及它們氣體較少的表親——碎片圓盤，原因與狗仔隊喜歡人群的原因相同：只需快速一瞥通常就可以告訴你目標在哪裡。但塔貝西恩提出，與其依賴名氣，不如依靠軌道上的推擠運動來輔助搜尋。
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這些塵埃和氣體盤可能看起來很堅固，但它們由以不同速度執行的顆粒、巨石和小型行星組成——靠近恆星的速度更快，遠離恆星的速度更慢。當一顆行星與一顆速度慢兩倍或快三倍的遙遠粒子同步執行時，它被稱為“平均運動共振”。每次行星與粒子對齊時，它都會給它一個引力推力，最終可以將它完全從圓盤中噴射出去。
當這個過程沿著整個環展開時，它可以在遠離負責行星的地方開啟孔洞。根據 兩篇論文，其中最新一篇由 天體物理學雜誌 於 9 月發表，間隙的寬度、位置和形狀等特徵可用於預測行星的質量和軌道。例如，塔貝西恩說，一顆在圓盤半徑之外執行的行星會產生兩個旋轉的弧形孔，而一顆在其內部執行的行星只會產生一個。特定型別的額外間隙表明行星的軌道更長，而較寬的間隙則表明存在質量更大的行星。
塔貝西恩已經將該理論付諸實踐。一專案前正在審查的、與西安大略大學天文學家 保羅·維格特 共同準備的研究表明，透過共振，三個適當位置的系外行星 可以產生 HL Tauri 的五個間隙。諸如此類的有根據的猜測可以縮小系外行星搜尋者必須搜尋的範圍，或者在外部行星的情況下，暗示某些“針”完全在草垛之外。“瑪麗亞姆和保羅這樣的理論家正在準備這些工具，這很棒，”華盛頓卡內基研究所的天文學家 埃裡卡·內斯沃德 說，“這樣當觀察者拍攝有趣的圖片時，他們就可以瞭解他們正在看什麼。”
但是，塔貝西恩的模擬預測的塵土飛揚的跡象可能難以解讀。從地球上看到的這些圓盤的景象必須恰到好處：自上而下，而不是側面。更重要的是，這些模式正好處於當前工具可以分辨的技術邊緣。“訣竅在於弄清楚你是否可以用我們當前的望遠鏡或下一代望遠鏡來做到這一點，”未參與這項研究的內斯沃德指出。
內斯沃德對將理論應用於現實的挑戰並不陌生：她開發了自己的模型，該模型模擬了一顆行星在衝過碎片雲時引發的連鎖碰撞反應。儘管如此，她認為這些圓盤技術是對成熟的行星探測方法的自然補充。
基於恆星擺動或閃爍來尋找行星往往會揭示具有緊密軌道的大型系外行星——更像水星而不是地球——但是碎片盤會記錄來自近處和遠處天體的擾動。內斯沃德說，更遙遠的行星實際上更容易被探測到，因為恆星的光芒會沖刷掉內部圓盤區域。然後，如果圓盤行為暗示存在外圍天體，天文學家就會更好地瞭解在哪裡瞄準望遠鏡進行拍攝——直接成像它們。這種探測方法也偏愛遠離恆星執行的行星。
但是，隨著他們改進技術，直接成像儀將努力尋找更靠近其明亮主恆星的行星，而那些尋找擺動和閃爍的人將向更寬的軌道推進。還沒有任何方法找到確切的地球雙胞胎，但內斯沃德建議，碎片盤模型可以幫助這兩種方法在中間相遇。“要到達地球軌道，”她說，“我們有點從兩端入手。”