Les astronomes découvrent la première preuve que deux planètes partagent la même orbite

Hibou Gourou

La grande majorité des exoplanètes qui ont été découvertes se trouvent dans des systèmes stellaires globalement similaires à notre système solaire : une (ou parfois deux ou plus) étoiles au centre, avec des planètes en orbite à différentes distances. Mais des recherches récentes ont révélé quelque chose de très inhabituel : ce qui pourrait être deux exoplanètes partageant la même orbite, ce qui, si cela se confirme, serait la première découverte du genre.

Les astronomes ont utilisé un réseau au sol appelé ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) pour étudier le système autour de l'étoile PDS 70, située à 400 années-lumière, avec deux exoplanètes connues en orbite appelées PDS 70 b et c. Mais les observations de PDS 70 b ont identifié un nuage de débris sur son orbite qui pourrait former une planète sœur partageant la même orbite.

Le jeune système planétaire PDS 70, situé à près de 400 années-lumière de la Terre.
Cette image, prise avec l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), dont l'ESO est partenaire, montre le jeune système planétaire PDS 70, situé à près de 400 années-lumière de la Terre. Le système comporte une étoile en son centre, autour de laquelle la planète PDS 70b orbite. Sur la même orbite que PDS 70b, des astronomes ont détecté un nuage de débris qui pourrait être les éléments constitutifs d'une nouvelle planète ou les restes d'une planète déjà formée. La structure en forme d'anneau qui domine l'image est un disque de matière circumstellaire, à partir duquel les planètes se forment. Il y a en fait une autre planète dans ce système : PDS 70c, vue à 3 heures juste à côté du bord intérieur du disque. ALMA (ESO/NAOJ/NRAO) /Balsalobre-Ruza et al.

« Il y a deux décennies, on prédisait en théorie que des paires de planètes de masse similaire pourraient partager la même orbite autour de leur étoile, les planètes dites troyennes ou co-orbitales. Pour la première fois, nous avons trouvé des preuves en faveur de cette idée », a déclaré l'auteur principal Olga Balsalobre-Ruza du Centre d'astrobiologie de Madrid dans un communiqué .

Il existe de nombreux exemples de petits corps partageant l'orbite d'une planète dans notre système solaire, tels que les astéroïdes troyens de Jupiter . Il y a même des astéroïdes qui partagent l'orbite terrestre . Mais les astronomes n'ont jamais vu de chevaux de Troie en dehors de notre système solaire et n'ont jamais vu de planète troyenne bien qu'ils aient été théorisés pour exister.

"Les exotroyens [planètes troyennes hors du système solaire] ont jusqu'à présent été comme des licornes : ils sont autorisés à exister par la théorie, mais personne ne les a jamais détectés", a déclaré le co-auteur Jorge Lillo-Box, également du Centre d'astrobiologie.

La pertinence du nuage de débris trouvé dans le système PDS 70 est qu'il a une masse importante – les chercheurs estiment que le nuage a environ deux fois la masse de notre lune – il pourrait donc être en train de se transformer en une deuxième planète. Ou il pourrait même y avoir une planète déjà là dans la poussière.

« Qui pourrait imaginer deux mondes qui se partagent la durée de l'année et les conditions d'habitabilité ? Notre travail est la première preuve que ce genre de monde pourrait exister », déclare Balsalobre-Ruza. "Nous pouvons imaginer qu'une planète puisse partager son orbite avec des milliers d'astéroïdes comme dans le cas de Jupiter, mais il est époustouflant pour moi que des planètes puissent partager la même orbite."

Pour en savoir plus, les chercheurs prévoient d'utiliser à nouveau ALMA en 2026 pour examiner le système et voir comment la planète et le nuage se sont déplacés sur leur orbite.

La recherche est publiée dans la revue Astronomy & Astrophysics .