天文学家发现通过分析年轻恒星周围尘埃环的特征，可以估算其中隐藏行星的质量。
天文学家想出了一种新办法，通过观察年轻恒星周围的尘埃环来估算藏在里面的行星有多重。这项研究由华威大学领导，麻省理工学院和麦克马斯特大学参与合作，论文发表在《The Astrophysical Journal》上。
第一作者、华威大学的博士生Amena Faruqi解释说，围绕年轻恒星的原行星盘里那些明亮的环状结构不只是好看，它们本质上是行星的指纹。科学家很早就猜测这些尘埃环是年轻行星运转时把尘埃推到轨道外侧堆积而成的，但要从尘埃环的特征反推行星的质量，一直是个难题。
这项被称为“高角分辨率下的原行星盘亚结构项目”(DSHARP)的ALMA“大型项目”，已成功获取了20个邻近原行星盘的惊艳高分辨率图像，并为天文学家提供了新的洞见，揭示了这些原行星盘内部特征的多样性，以及行星从中诞生的速度。
研究团队用计算机做了大量模拟，最终确认尘埃环的宽度、最亮点的位置和尘埃的含量都能反映出形成它的那颗行星的印记。他们找到了一个关键规律：尘埃环亮度峰值的位置和行星质量之间存在简单的数学关系，而且这个关系不受观测波长或尘埃颗粒大小的影响。
光有理论还不够。为了检验这个方法靠不靠谱，研究人员在PDS 70系统上做了验证。这是目前唯一一个已经在原行星盘里直接拍到行星的罕见系统，相当于一个天然的观测实验室。他们用新技术算出的PDS 70c质量，和之前独立测算的结果高度吻合。
团队接着把方法用到了exoALMA巡天项目中的五个尘埃盘上，为其中可能潜伏的行星给出了新的质量预测。麻省理工学院的Jessica Speedie博士特别指出，这项工作的亮点就是没停留在理论阶段，而是直接在真实观测系统上验证了。
模拟还揭示了一个有趣的现象。麦克马斯特大学的Ralph Pudritz荣誉教授说，更大质量的行星能在尘埃环里俘获多达20倍地球质量的尘埃。这引出了一个耐人寻味的问题：既然俘获了这么多物质，为什么还没在这些区域直接探测到新生行星？
华威大学的Farzana Meru博士把这项成果形容为一个给观测者准备的实用工具包，可以把尘埃环里看到的东西和行星质量直接挂钩。她说现在时机刚好，因为ALMA望远镜阵列正在产出越来越精细的盘图像，未来更强大的观测设备也很快会上线。