Dans l’immensité de l’Univers, les étoiles ne dansent pas toujours seules ou à deux. Certaines ont choisi de former des systèmes triples où trois étoiles gravitent harmonieusement les unes autour des autres. Ces configurations célestes aux interactions délicates intriguent les astronomes depuis des décennies. Une question se pose alors : des planètes peuvent-elles s’épanouir dans des systèmes aussi complexes ?
Qu’est-ce qu’un système triple ?
Un système triple est un système stellaire composé de trois étoiles en orbite les unes autour des autres. Bien que la majorité des systèmes stellaires soient constitués de deux étoiles (systèmes binaires), ces systèmes à « trois soleils » sont visiblement relativement courants dans notre galaxie et possèdent chacun des configurations gravitationnelles assez complexes.
La plupart ont une configuration hiérarchique où deux étoiles orbitent étroitement l’une autour de l’autre, tandis que la troisième est plus éloignée et orbite autour du couple intérieur. Dans d’autres cas, toutes les étoiles peuvent être en orbite l’une autour de l’autre à des distances similaires. Cependant, les forces gravitationnelles exercées par chaque étoile influencent les orbites des autres, ce qui peut conduire à des perturbations et des changements dans les configurations orbitales au fil du temps. Se pose alors une question : des planètes peuvent êtres se former et « tenir la distance » au sein de ces systèmes triples ? La réponse est oui.
Un exemple à 340 années-lumière
Il y a quelques années, la NASA avait notamment présenté la découverte de l’un de ces mondes nommé HD 131399Ab. Située dans la constellation du Centaure, HD 131399Ab serait âgée d’environ seize millions d’années seulement, ce qui en fait l’une des plus jeunes exoplanètes découvertes à ce jour.
Les observations et simulations semblent suggérer le scénario suivant : au centre du système se trouve une étoile environ 80 % plus massive que le Soleil baptisée HD 131399A, Elle-même serait en orbite autour des deux étoiles restantes, B et C, à environ 300 UA (une UA équivaut à la distance moyenne entre la Terre et le soleil). Pendant ce temps, B et C tournent l’un autour de l’autre comme un haltère en rotation, séparés par une distance à peu près égale à celle entre notre Soleil et Saturne (voir ci-dessous). Dans cette configuration, la planète HD 131399Ab se déplace autour de l’étoile centrale A sur une orbite environ deux fois plus grande que celle de Pluton autour du Soleil.
Cependant, HD 131399Ab n’est pas la seule planète connue à évoluer dans ce genre de système. Récemment, des chercheurs de l’Université du Texas, à Arlington, ont d’ailleurs tenté de répertorier tous ces objets connus.
Moins de 1% des planètes
Sur les plus de 5 000 exoplanètes répertoriées à ce jour, la plupart orbitent autour d’une seule étoile. Sur cet échantillon, une centaine de planètes sont connues pour évoluer au sein de couples binaires tandis que le nombre de planètes confirmées hébergées par des systèmes triples est estimé à environ trente. Cela représente environ 0,5 % du nombre total de planètes identifiées.
Les auteurs de ces calculs notent que l’écrasante majorité de ces mondes sont comparables à Jupiter dont les étoiles hôtes sont relativement massives. Cependant, certaines planètes de masse terrestre ont également été découvertes. Enfin, les chercheurs notent que la plupart de ces mondes ont été identifiés par le télescope spatial Kepler. Cependant, on s’attend à ce que le nombre de ces systèmes connus augmente au cours de ces prochaines années, notamment avec les capacités du James Webb Telescope.
