Communiqué de presse

« Grande surprise » : des astronomes découvrent une planète en orbite perpendiculaire autour d'une paire d'étoiles

16 avril 2025

Des astronomes ont découvert une planète qui orbite avec un angle de 90 degrés autour d'une rare paire d'étoiles particulières. C'est la première fois que nous disposons de preuves solides de l'existence d'une de ces « planètes polaires » en orbite autour d'une paire d'étoiles. Cette découverte surprenante a été réalisée à l'aide du Very Large Telescope (VLT) de l'Observatoire Européen Austral.

Plusieurs planètes en orbite autour de deux étoiles à la fois, comme le monde fictif de Tatooine dans Star Wars, ont été découvertes ces dernières années. Ces planètes occupent généralement des orbites qui s’alignent approximativement avec le plan dans lequel leurs étoiles hôtes orbitent l’une autour de l’autre. Il y avait auparavant des indices suggérant que des planètes sur des orbites perpendiculaires, ou polaires, autour d’étoiles binaires pourraient exister : en théorie, ces orbites sont stables, et des disques protoplanétaires en orbite polaire autour de paires d’étoiles ont été détectés. Cependant, jusqu’à présent, nous manquions de preuves claires de l’existence de ces planètes polaires.

« Je suis particulièrement heureux de participer à la détection de preuves crédibles de l'existence de cette configuration », déclare Thomas Baycroft, doctorant à l'université de Birmingham (Royaume-Uni), qui a dirigé l'étude publiée aujourd'hui dans Science Advances.

Cette exoplanète d'un genre encore inconnu, baptisée 2M1510 (AB) b, est en orbite autour d'une paire de jeunes naines brunes, des objets plus grands que des planètes géantes gazeuses mais trop petits pour être des étoiles proprement dites. Les deux naines brunes s'éclipsent l'une l'autre depuis la Terre, formant ainsi ce que les astronomes appellent une binaire à éclipses. Ce système est incroyablement rare : il s'agit seulement de la deuxième paire de naines brunes à éclipses connue à ce jour, et il contient la première exoplanète jamais découverte sur une trajectoire perpendiculaire à l'orbite de ses deux étoiles hôtes.

« Une planète en orbite non seulement autour d’un système binaire, mais d’un système binaire composé de deux naines brunes, et qui plus est sur une orbite polaire, c’est vraiment incroyable et passionnant », déclare Amaury Triaud, co-auteur de l’étude et professeur à l’Université de Birmingham.

L'équipe a détecté cette planète alors qu'elle précisait les paramètres orbitaux et physiques des deux naines brunes en recueillant des observations avec l'instrument UVES (Ultraviolet and Visual Echelle Spectrograph) sur le VLT de l'ESO à l'observatoire de Paranal, au Chili. La paire de naines brunes, connue sous le nom de 2M1510, a été détectée pour la première fois en 2018 par Amaury Triaud et al dans le cadre du projet SPECULOOS (Search for habitable Planets EClipsing ULtra-cOOl Stars), un autre instrument de l'Observatoire de Paranal.

Les astronomes ont observé que la trajectoire orbitale des deux étoiles de 2M1510 était poussée et tirée de manière inhabituelle, ce qui leur a permis de déduire l'existence d'une exoplanète à l'angle orbital étrange. « Nous avons passé en revue tous les scénarios possibles, et le seul qui soit cohérent avec les données est celui d'une planète sur une orbite polaire autour de cette binaire », explique Thomas Baycroft [1].

"La découverte est fortuite, dans la mesure où nos observations n'ont pas été faites pour rechercher une telle planète ou une telle configuration orbitale. C'est donc une grande surprise", déclare Amaury Triaud. « Dans l'ensemble, je pense que cela montre à nous, astronomes, mais aussi au grand public, ce qui est possible dans l'univers fascinant dans lequel nous vivons ».

Notes

[1] Dans la nouvelle étude de Science Advances, 2M1510 ou 2M1510 AB sont les noms donnés à la binaire à éclipses composée de deux naines brunes, 2M1510 A et 2M1510 B. Le même système est connu pour avoir une troisième étoile, orbitant à grande distance de la paire, que les auteurs de l'étude appellent 2M1510 C. L'étude montre que cette troisième étoile est trop éloignée pour causer les perturbations orbitales.

Plus d'informations

Cette recherche a été présentée dans un article à paraître dans Science Advances intitulé « Evidence for a polar circumbinary exoplanet orbiting a pair of eclipsing brown dwarfs ».

L'équipe est composée de : T. A. Baycroft (University of Birmingham, Birmingham, United Kingdom), L. Sairam (University of Birmingham, Birmingham, United Kingdom; University of Cambridge, Cambridge, United Kingdom), A. H. M. J. Triaud (University of Birmingham, Birmingham, United Kingdom), et A. C. M. Correia (Universidade de Coimbra, Coimbra, Portugal; Observatoire de Paris, Université PSL, France).

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Birmingham, UK
Courriel: txb187@student.bham.ac.uk

Amaury Triaud (French, English, Spanish)
School of Physics and Astronomy, University of Birmingham
Birmingham, UK
Tél: +44 121 414 4553
Courriel: A.Triaud@bham.ac.uk

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