天文學家對 Fomalhaut 這顆距離地球約 25 光年的明亮恆星周圍奇特的塵埃和碎片圓盤困惑近二十年。這個圓盤的形狀並不像我們通常預期的那樣整齊和集中，反而顯得有些歪斜，彷彿恆星本身被推到了一邊。這個圓盤為何會如此不對稱，且為何能夠在數億年內保持這種形狀，長久以來都是一個謎。然而，感謝阿塔卡馬大型毫米/次毫米陣列（ALMA）所提供的最新高解析度影像，研究人員終於解開了這個謎題的一部分。
研究的首席研究員、來自美國國家科學基金會的 ALMA 大使 Joshua Bennett Lovell 表示：「我們的觀測首次顯示，這個圓盤的偏心率並不是固定的，而是隨著距離逐漸降低，這一發現以前從未在任何碎片圓盤中確鑿證實。」早期的模型一直假設 Fomalhaut 恆星周圍的圓盤偏心率是固定的。然而，這些簡單的模型無法與望遠鏡的實際觀測結果相符。圓盤的西北側亮度比東南側亮度高出約 21%，而圓盤在東南側的寬度也約寬了四個天文單位（約 3.71 x 10^8 英里）。單一的均勻偏心率無法同時解釋亮度變化和寬度不對稱的現象。
為了測試一個新想法，Lovell 的團隊建立了一個偏心率隨距離變化的模型。直接將這一模型應用於 ALMA 的數據，顯示出偏心率的急劇下降——內圓盤更加拉長，而外圓盤邊緣則接近圓形。這種形狀符合巨型行星的重力如何塑造附近物質的預測，模擬結果顯示這種模式可以持續超過 4.4 億年，這也是 Fomalhaut 系統目前的年齡。這進一步增強了這一隱藏的巨大行星自系統年輕時期以來一直在塑造圓盤結構的假說。
研究作者們將舊的固定偏心率模型推至極限，並將 ALMA 的毫米數據與詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的紅外線圖像進行比較。他們發現，沒有任何固定偏心率模型能夠重現亮度和寬度的變化。只有讓偏心率變化才能解釋圓盤的特徵。約翰霍普金斯大學的研究生 Jay Chittidi 表示：「我們無法找到任何固定偏心率的模型來解釋 Fomalhaut 圓盤中的這些特殊特徵。通過比較舊模型和新模型，我們現在能夠更好地解釋這個圓盤，並重建這個動態系統的歷史和當前狀態。」
此外，為了確保透明度，研究團隊還公布了他們的建模代碼，供其他研究者應用於類似系統的研究。這一發現不僅僅是解釋一顆恆星的塵埃光暈，它還為天文學家提供了一種新的診斷工具。碎片圓盤中的偏心率梯度可以作為隱藏行星的指紋。正如海王星是在其重力影響下被發現的那樣，其他恆星周圍的隱藏世界可能首先會通過周圍塵埃的形狀顯露出來。然而，這項研究也存在某些限制，因為被認為負責的行星尚未被觀測到，其他過程，如塵埃碰撞或圓盤內部的自重力，也可能影響其結構。
為了進一步驗證他們的發現，研究人員已獲得額外的 ALMA 觀測數據，以便更詳細地繪製圓盤。透過這些數據，他們希望確認梯度，並或許揭示更多有關該行星的直接線索。該研究的結果已在兩篇論文中發表，相關資訊可以進一步查閱。
