Une équipe internationale d’astronomes annonce avoir identifié 27 planètes candidates gravitant autour de systèmes stellaires binaires, selon Euronews FR. Contrairement aux méthodes traditionnelles, cette détection repose sur l’analyse des infimes variations dans le timing des éclipses stellaires, révélatrices de l’influence gravitationnelle d’un corps planétaire invisible. L’étude, dirigée par Margo Thornton, doctorante à l’Université de Nouvelle-Galles-du-Sud et chercheuse à l’Institut SETI, a été publiée dans la revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society et s’appuie sur les données du satellite TESS de la NASA.

Ce qu'il faut retenir

  • Une équipe dirigée par Margo Thornton a identifié 27 planètes candidates autour de systèmes binaires en analysant les décalages dans les éclipses stellaires.
  • Cette méthode, basée sur la précession apsidale, permet de détecter des planètes même dans des systèmes mal alignés avec la Terre.
  • Parmi les 1 590 systèmes binaires étudiés, 71 présentaient des variations orbitales inexpliquées, dont 27 pourraient s’expliquer par la présence d’une planète.
  • Seulement une vingtaine de planètes circumbinaires avaient été confirmées avant cette découverte.
  • Les chercheurs estiment que cette technique pourrait révéler des milliers d’autres planètes dans les données existantes.

Une nouvelle méthode pour traquer les planètes invisibles

Jusqu’à présent, la majorité des planètes en orbite autour de deux étoiles — appelées planètes circumbinaires — étaient détectées grâce à la méthode du transit. Cette technique repose sur l’observation d’une baisse de luminosité lorsqu’une planète passe devant l’une de ses étoiles. Or, elle ne fonctionne que si le système est parfaitement aligné avec la Terre. Dans le cas contraire, la planète reste indétectable.

Pour contourner cette limite, les chercheurs ont exploité un phénomène appelé précession apsidale : une rotation lente et progressive de l’orbite d’une étoile binaire au fil du temps. Lorsqu’une planète gravite autour de ce système, son attraction perturbe légèrement les éclipses stellaires, retardant ou avançant leur occurrence de quelques secondes ou minutes. En analysant des années de données collectées par TESS, l’équipe a pu isoler ces signatures gravitationnelles et en déduire la présence potentielle de 27 objets planétaires.

« Le calcul de la précession reposait sur l’évolution dans le temps de l’argument du périastre de l’étoile binaire, qui peut être déterminé grâce au timing précis des éclipses primaires et secondaires », expliquent les auteurs de l’étude. Autant dire qu’il s’agit d’une approche indirecte mais redoutablement efficace.

Des mondes difficiles à observer, mais pas impossibles à détecter

Parmi les 27 planètes candidates, certaines évoluent autour de grandes étoiles chaudes, un environnement où les méthodes traditionnelles échouent souvent. « Quelques-unes de ces planètes orbitent autour de grandes étoiles chaudes, un environnement où elles sont généralement très difficiles à détecter avec les méthodes traditionnelles », souligne l’étude. Avant cette découverte, seulement une vingtaine de planètes circumbinaires avaient été confirmées depuis les premières observations, faisant de cette avancée un événement particulièrement rare.

Les systèmes binaires représentent une part importante de la population stellaire de la Voie lactée. Pourtant, leur complexité rend la détection de planètes autour d’eux particulièrement ardue. « La plupart des planètes circumbinaires connues [...] sont détectées lorsqu’elles passent devant l’une de leurs étoiles et en atténuent la lumière », rappellent les chercheurs. En élargissant leur champ d’investigation, ils espèrent désormais combler une partie de ce vide observationnel.

Une avancée majeure pour comprendre la formation des systèmes planétaires

Au-delà de la simple détection, cette découverte ouvre des perspectives inédites pour les astrophysiciens. « Les résultats de ce travail vont nous permettre de tester de manière robuste les théories de formation, de contraindre les scénarios de migration et de comprendre l’évolution à long terme des systèmes circumbinaires », indiquent les auteurs. En effet, l’étude des planètes autour de systèmes binaires permet d’explorer des mécanismes de formation et de stabilité qui diffèrent de ceux des systèmes à étoile unique.

Les chercheurs rappellent également que leur échantillon ne constitue qu’une infime fraction des binaires à éclipses connues. Le catalogue Gaia recense en effet près de 2 millions de systèmes binaires, dont seule une minorité a été analysée à ce jour. « L’échantillon qu’ils ont analysé ne constituait qu’une petite fraction des 2 millions de binaires à éclipses répertoriées dans le catalogue de Gaia », précisent-ils. En étendant leur analyse à l’ensemble de ces données et en exploitant les futures observations de TESS, ils estiment que des milliers d’autres planètes pourraient être découvertes.

Et maintenant ?

Les auteurs de l’étude appellent à poursuivre ces recherches en combinant les données de TESS avec des observations plus longues et des instruments complémentaires. Si cette méthode s’avère concluante, elle pourrait révolutionner notre compréhension des systèmes multi-étoiles et, par extension, de la diversité des planètes dans la galaxie. Une prochaine étape consistera à confirmer la nature planétaire des 27 candidates identifiées, via des observations complémentaires ou des modèles théoriques plus poussés. Les données de TESS, dont la mission doit se poursuivre jusqu’en 2028 au moins, devraient jouer un rôle clé dans cette quête.

Un pas de plus vers la compréhension de la pluralité des mondes

Cette découverte s’inscrit dans un contexte plus large de progression rapide de l’exoplanétologie. Depuis la première détection confirmée d’une planète en orbite autour d’une étoile autre que le Soleil en 1992, les scientifiques ont identifié plus de 5 500 exoplanètes, dont une centaine de systèmes circumbinaires. Pourtant, les planètes autour de systèmes multiples restent rares dans les catalogues, en raison de leur difficulté d’observation.

Les systèmes binaires, comme celui d’Alpha du Centaure — l’étoile la plus proche du Soleil — fascinent depuis des décennies. La présence potentielle de planètes dans de tels environnements interroge sur les conditions nécessaires à l’émergence de la vie. Bien que ces 27 candidates soient encore à l’état d’hypothèses, leur étude pourrait un jour nous éclairer sur la résilience des systèmes planétaires dans des configurations stellaires complexes.

Reste à savoir si ces planètes candidates pourront être validées par des observations directes ou indirectes complémentaires. Une question qui laisse les astronomes en haleine, d’autant que les prochaines générations de télescopes, comme le James Webb ou le futur ELT, promettent d’affiner notre vision de ces mondes lointains.

Les méthodes classiques, comme la détection par transit, nécessitent un alignement parfait entre la Terre, l’étoile et la planète. Dans un système binaire, cet alignement est rare. De plus, les perturbations gravitationnelles entre les deux étoiles brouillent les signaux, rendant les planètes plus discrètes. La méthode utilisée dans cette étude contourne ce problème en exploitant les variations subtiles dans les éclipses stellaires, une signature indirecte mais mesurable de la présence d’une planète.