Des Tatooine par milliards ? Ce que les astronomes viennent de découvrir bouscule les modèles

Pendant des décennies, les astronomes ont considéré les systèmes binaires (les systèmes stellaires où deux étoiles orbitent l’une autour de l’autre) comme des environnements peu favorables à la formation planétaire. Contrairement à notre Système solaire, dominé par une seule étoile relativement stable, la gravité complexe de ces systèmes génère des interactions dynamiques susceptibles de perturber les disques de gaz et de poussières entourant ces étoiles, au sein desquels les planètes se forment.

Dans le scénario classique (notamment avancé pour la formation des planètes dans notre Système solaire), les planètes se forment progressivement par l’agglomération de minuscules grains de poussière, qui grossissent en planétésimaux, puis en embryons planétaires. Un processus lent et fragile qui semblait difficile à maintenir dans les environnements turbulents des systèmes binaires.

Ce que des astronomes ont vu autour de cette jeune étoile n’avait jamais été observé auparavant

S’agit-il d’une avancée révolutionnaire dans le domaine de l’astronomie qu’a observée une équipe d’astronomes utilisant l’Observatoire Alma de l’ESO et le télescope spatial James-Webb ? Pour la première fois, on assiste à la naissance d’un système solaire en plein développement avec la détection des signes précoces de formation de planètes autour de l’étoile HOPS-315, située à 1 300 années-lumière de la Terre. Cette découverte offre un nouvel éclairage sur les processus de formation planétaire et ouvre la voie à une meilleure compréhension des origines des systèmes solaires, y compris le nôtre…. Lire la suite

Même si des exoplanètes circumbinaires (qui orbitent autour de deux étoiles) ont bien été découvertes ces dernières années, leur existence posait question : comment avaient-elles pu se former dans de telles conditions ? 

Dans un système stellaire binaire, les deux étoiles orbitent autour d’un centre de masse commun. © ESO, spaceengine.orgDes disques qui se fragmentent plus facilement

Une nouvelle étude apporte un éclairage inattendu sur la question. Grâce à des simulations hydrodynamiques sophistiquées, les chercheurs ont exploré une autre voie de formation : la fragmentation gravitationnelle des disques de gaz.

Dans ce scénario, tout se joue dans l’équilibre entre deux effets opposés : d’un côté la gravité, qui tend à faire s’effondrer le gaz sur lui-même, et de l’autre la pression thermique couplée à la rotation du disque, qui s’y oppose. Si le disque est suffisamment massif et froid, la gravité l’emporte. Le gaz devient alors instable et le disque se fragmente en amas denses qui s’effondrent rapidement pour former des objets compacts.

Contrairement au modèle classique d’agglomération, ce processus est extrêmement rapide, pouvant produire des planètes en quelques milliers d’années seulement.

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Selon l’étude, les disques entourant des systèmes binaires se révèlent ainsi particulièrement propices à ce type d’instabilité. La présence de deux étoiles perturbe le disque et amplifie les déséquilibres, favorisant l’apparition de ces zones d’effondrement. Plus les étoiles sont éloignées l’une de l’autre, plus ces effets deviennent marqués.

Ces simulations montrent aussi que ces disques produisent un grand nombre de protoplanètes souvent comparables à des planètes géantes. Ces objets se forment généralement loin du centre du système, à des distances comparables à plusieurs dizaines de fois la distance entre la Terre et le Soleil. 

Résultat de quelques simulations (parmi d’autres), montrant la densité de matière au sein du disque autour de deux étoiles séparées de 10 unités astronomiques. Les simulations s’arrêtent quand 70 % de la masse du disque est accrétée. La première colonne montre un ratio de masse entre les deux étoiles de 1, la deuxième un ratio de 0,3, la troisième un ratio de 0,1. La ligne du haut montre une excentricité de 0,2, la ligne du bas une excentricité de 0,5. © Teasdale et al., 2026

Une fabrique de planètes et de mondes errants

Ces résultats pourraient profondément changer notre vision de la formation planétaire : les systèmes binaires pourraient au contraire être particulièrement efficaces pour produire des planètes géantes. Autre fait intrigant, les interactions gravitationnelles dans ces systèmes sont si intenses qu’elles peuvent éjecter certaines de ces jeunes planètes hors de leur orbite. Elles deviennent alors des planètes nomades, dérivant seules dans l’espace interstellaire.

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C’est inattendu : des systèmes planétaires se formeraient autour d’exoplanètes errantes !

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Ce mécanisme pourrait expliquer une partie de ces mystérieux mondes errants (dont on estime le nombre à au moins 400 milliards dans notre Galaxie, bien que leur détection soit extrêmement complexe, car ils sont isolés et très sombres).

Notre propre Système solaire, « calme » et ordonné, n’est en fait peut-être pas la norme. Dans l’Univers, les systèmes à deux étoiles sont fréquents, et pourraient bien être des berceaux particulièrement actifs pour la formation de planètes. De quoi imaginer que, quelque part dans la galaxie, d’innombrables « Tatooine » existent réellement