碎屑盘是中国空间站巡天空间望远镜CPI-C星冕仪的重要观测目标。恒星系统里的碎屑盘为何有着奇特造型？这是否意味着系统内部隐藏着未被发现的行星？中国科学院南京天文光学技术研究所主导的星冕仪科学团队，利用高性能GPU加速N体模拟技术，成功破解这些谜题，为人类寻找系外行星提供了重要线索。相关成果近日刊发于国际天文学期刊《天体物理杂志快报》，为CPI-C观测目标选取、科学研究奠定了重要理论基础。
碎屑盘是行星形成后的“残余物集合”，由尘埃和星子组成。此前，科学家通过天文望远镜观测发现，许多碎屑盘并不像唱片那样平整，会出现弯曲、偏心等奇特结构，因而猜想系统中可能隐藏着未被发现的行星。
然而，传统的动力学模型既无法解释“怪盘”形成之谜，也无法证明“隐形行星”假说。窦江培研究员带领的星冕仪团队认为，这也许是因为传统模型只考虑中心恒星和行星的引力，却忽略了碎屑盘的质量和自引力，导致理论预测与实际观测存在偏差。
团队将目光投向碎屑盘呈S形弯曲结构、年轻的恒星系统HD 110058，构建了包含一颗轨道倾斜的内行星（即未被直接观测到的“隐形行星”）和大量星子的碎屑盘模型。通过模拟技术，团队发现碎屑盘内的星子等物质之间存在着引力相互作用，同时“隐形行星”也持续产生引力扰动。在自引力让碎屑盘“抱团”运动的前提下，这种扰动只需约50万年，就能将整体运动的碎屑盘扭成明显的弯曲结构，而且此结构能长期维持准稳定状态。
团队根据模拟结果生成的图像，成功复现了天文学家通过天文望远镜在该恒星系统中观测到的S形弯曲特征。这不仅体现了在碎屑盘研究中考虑自引力及质量的必要性，也有力支持了该系统内部存在一颗未被发现的倾斜行星的假说，为搜寻系外行星提供了重要的动力学线索。
（原载于《新华日报》 2026-02-11）
