Pendant longtemps, les astronomes ont pensé que les systèmes d'étoiles doubles, où deux astres tournent l'un autour de l'autre, étaient trop chaotiques pour voir naître des planètes en grand nombre. Les forces gravitationnelles en compétition semblaient perturber les regroupements solides.
Pourtant, une équipe de l'Université du Lancashire vient de bouleverser cette perception.
Simulation d'un disque protoplanétaire autour d'une étoile double devenant instable et se fragmentant, formant des planètes.
Crédit: Teasdale et al.
Les simulations informatiques menées par Matthew Teasdale et ses collègues montrent que, près des deux étoiles, règnent des conditions trop violentes pour que des planètes puissent émerger, une véritable "zone interdite". Mais au-delà d'une certaine distance, l'environnement change radicalement. Le disque de gaz et de poussière reste tout de même perturbé, mais de cette perturbation se forment des planètes dans un processus appelé instabilité gravitationnelle.
Cette instabilité peut fragmenter le disque en plusieurs morceaux, donnant naissance rapidement à des planètes gazeuses géantes, semblables à Jupiter. "Ce que nous découvrons, c'est que ces systèmes peuvent être extrêmement productifs", explique Dimitris Stamatellos, co-auteur de l'étude. Une fois passée la zone dangereuse, les planètes peuvent se former en grand nombre et très vite.
L'environnement gravitationnel de ces systèmes a aussi un effet spectaculaire: certaines planètes peuvent être éjectées complètement de leur système, devenant des mondes errants, flottant seuls dans l'espace interstellaire.
Ces résultats indiquent que les mondes à deux soleils, comme la célèbre planète Tatooine de Star Wars, pourraient être bien moins rares qu'on ne l'imaginait. Plus de 50 planètes circumbinaires – orbitant autour de deux étoiles – ont déjà été découvertes, dont plusieurs sur des orbites très larges.
Les astronomes espèrent désormais utiliser des instruments puissants comme le télescope spatial James Webb ou le futur Extremely Large Telescope pour observer ces disques en train de se fragmenter, et ainsi assister en direct à la naissance de ces planètes.
Cette recherche a été publiée le 27 avril dans la revue
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.