Deux planètes – une orbite ?

Chaque planète a sa propre orbite – telle que nous la connaissons depuis notre système solaire. Mais la théorie existe depuis longtemps selon laquelle deux planètes pourraient partager une orbite. Un groupe de recherche en a maintenant trouvé les premières indications autour de l’étoile PDS 70. Sur sa planète PDS 70 b, l’équipe a découvert un nuage de débris qui pourrait se trouver sur la même orbite que la planète. Dans la revue Astronomy & Astrophysics, les chercheurs rapportent que ces débris pourraient être le début d’une nouvelle planète.

Pour leurs recherches, Olga Balsalobre-Ruza du Centre d’astrobiologie de Madrid et son équipe ont utilisé les données du radiotélescope ALMA de 2019. Il avait observé PDS 70 – une jeune étoile à 400 années-lumière de nous. Deux exoplanètes de type Jupiter gravitent autour d’elle sur des orbites distinctes : PDS 70 b et PDS 70 c. Dans les spectres nouvellement analysés, les astronomes ont trouvé le rayonnement d’un nuage de débris apparemment sur la même orbite que la planète intérieure PDS 70 b. Le nuage a environ deux fois la masse de notre lune – il est donc nettement plus léger que les planètes de type Jupiter.

Il est situé à l’un des points d’équilibre que possède tout système de deux corps célestes tel qu’une étoile et une exoplanète – le point de Lagrange L5. À ces points, la gravité de l’étoile et de la planète et la force centrifuge de l’orbite s’équilibrent. Par conséquent, le nuage de débris peut orbiter autour de l’étoile avec la même période orbitale que la planète, c’est-à-dire qu’il orbite autour de l’étoile à une distance continue derrière la planète. C’est aussi le cas dans notre système solaire : Jupiter, par exemple, partage son orbite, c’est-à-dire sa trajectoire autour du soleil, avec 12 000 astéroïdes.

Mais en comparaison, le nuage de débris du système PDS 70 est bien plus massif. Les chercheurs soupçonnent maintenant que le nuage de débris pourrait être une planète nouvellement formée partageant une orbite avec PDS 70 b. Il est également possible qu’ils soient les restes d’une ancienne planète.

Si cela se confirme, peut-être que la définition d’une planète doit être reconsidérée. Car selon la définition générale des planètes par l’Union Astronomique Internationale, il ne peut y avoir deux planètes sur une même orbite. Pour les chercheurs, cependant, cette formalité est d’abord une affaire mineure. Parce que la découverte serait le premier système connu avec deux planètes sur une orbite et donc une grande découverte astronomique.

Cependant, il faudra un certain temps avant qu’il ne soit confirmé. Car le radiotélescope ALMA ne reverra le PDS 70 b et son nuage de débris qu’après 2026. Il faut d’abord préciser si le nuage de débris se déplace réellement sur la même orbite autour de PDS 70. Pour ce faire, les chercheurs ont calculé où devrait se trouver le nuage en 2026 et 2028 afin de comparer cela avec les futures données d’observation.