有某种因素正在扭曲我们天空中最亮恒星之一周围的星盘 。

北落师门是夜空中最亮的恒星之一，距离我们约25光年，这使得它所在星系便于进行详细观测。它也是一颗年轻的恒星，年龄仅约4.4亿年。
在这个年龄阶段，像北落师门这样的恒星周围环绕着由星子碰撞产生的岩石和尘埃构成的活跃碎片盘。系外行星就在这些盘中形成，系外行星科学的热门话题之一便是行星如何在这些恒星周围的盘中形成。
在这些盘中寻找系外行星颇具挑战。天文学家利用盘中形状和形态的线索，试图推断系外行星的存在。北落师门的碎片盘以一种不同寻常的方式发生扭曲，新研究表明这种扭曲是由一颗围绕恒星运行的大质量行星引起的。
两篇独立的论文展示了对北落师门及其碎片盘的新观测。一篇是《阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵列揭示北落师门碎片盘中的偏心率梯度》，发表于《天体物理学杂志》，第一作者是来自哈佛 – 史密森天体物理中心的约书亚·洛弗尔。
另一篇论文是《北落师门碎片盘的高分辨率阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵列数据证实拱线宽度变化》，发表于《天体物理学杂志快报》，第一作者是约翰霍普金斯大学物理与天文学系的杰伊·奇特迪。
奇特迪等人写道：“北落师门的近距离使得对其结构的观测分辨率高于其他星系，这使它一直是探索行星系统早期演化的理想目标。”
主要发现是北落师门的碎片盘是偏心的，但其偏心率并非固定不变。相反，偏心率会根据与恒星的距离而变化。
研究人员称其具有“负偏心率梯度”。这意味着碎片盘距离恒星越远，其偏心率越小。
其中一篇论文的第一作者、哈佛 – 史密森天体物理中心的亚毫米波阵列研究员约书亚·贝内特·洛弗尔说：“我们的观测首次表明，碎片盘的偏心率并非恒定。它随着距离稳定下降，这一发现此前从未在任何碎片盘中得到确凿证实。”
这张图展示了研究中使用的一些阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵列观测结果和詹姆斯·韦布空间望远镜观测结果（右下角）。在第二篇论文中，作者写道：“我们使用径向轮廓来测量碎片盘在拱点处的数据，发现阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵列观测到的碎片盘东南侧比西北侧宽4天文单位。”
问题在于，是什么导致了这种情况？
理论上行星会形成这类碎片盘，尽管尚未观测到。研究人员努力使模型与数据匹配，发现隐藏在环中的行星可以将碎片盘改变为负偏心率梯度。
洛弗尔及其共同研究人员在第一篇论文中写道：“由于推断北落师门碎片盘中的偏心率梯度对于与碎片盘相互作用的内部行星的存在和轨道特性具有重要意义，我们接下来研究与这种解释相符的行星特性。”
詹姆斯·韦布空间望远镜的观测对系外行星的质量和轨道设置了一些限制。
洛弗尔及其共同作者写道：“也许对限制行星特性更重要的是詹姆斯·韦布空间望远镜中红外仪器的观测。在这些观测中，首次展示了‘中间带’的证据，其内外边缘分别为83天文单位和104天文单位。”
在洛弗尔的论文中，作者将其归结为两种可能的系外行星场景。
作者写道：“一种场景描述了一颗位于109 – 115天文单位的行星，它直接清除了物质，直至北落师门‘主带’的内边缘（正如阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵列所成像的那样）。”
第二种场景涉及一颗更靠近恒星、位于70至75天文单位之间的行星，“在詹姆斯·韦布空间望远镜成像的‘中间带’内部”。
建模还表明，北落师门的碎片盘最初可能就是偏心的，并且是一颗行星塑造了碎片盘的形态。
洛弗尔及其共同作者在结论中解释道：“这些发现可能表明，行星 – 碎片盘相互作用主要负责塑造碎片盘的形态（即其内边缘，以及根据詹姆斯·韦布空间望远镜的观测，碎片盘中的间隙），但并非其偏心率，因此北落师门的偏心环很可能天生就是偏心的。”
偏心率并非唯一引起研究人员好奇的特征。环中还有不同的亮度特征以及不同的子结构。
在一份新闻稿中，第二篇论文的第一作者杰伊·奇特迪表示：“简单来说：我们找不到一个具有固定偏心率的模型来解释北落师门碎片盘中的这些奇特特征。通过比较新旧模型，我们现在能够更好地解释这个碎片盘，并重建这个动态系统的历史和现状。”
不幸的是，如果行星存在，天文学家目前尚无直接探测它的方法。
洛弗尔的论文指出：“在这两种情况下，隐含的行星质量和半长轴范围都低于现有行星探测方法的灵敏度阈值。”
洛弗尔等人开发的模型可以通过对其他偏心盘的阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵列观测进一步检验。随着观测和探测方法的改进，有望重新研究北落师门，验证行星的存在以及预测它的模型。
洛弗尔说：“希望我们能找到新线索，帮助我们发现那颗行星！”