Une première dans l’univers : une planète à contre-courant ! Sa trajectoire bouleverse notre vision du système solaire

Bien que l'existence de planètes en orbite orthogonale à deux étoiles ait déjà été théorisée, ce n'est que récemment qu'une telle planète a été observée pour la première fois.

Pour la première fois, une planète en orbite polaire a été observée dans un système binaire à éclipses.

La théorie et la pratique ne s'accordent pas toujours, mais cette fois-ci, c'est le cas. Pendant longtemps, l'existence d'un système planétaire particulier a été théorisée, mais aucune preuve réelle n'avait jamais été trouvée, jusqu'à aujourd'hui.

Ce système très inhabituel se compose de « deux étoiles » et d'une planète qui tourne autour des deux perpendiculairement, au lieu de suivre l'orbite stellaire.

Des indices avaient déjà été trouvés suggérant que de telles planètes, connues sous le nom de « planètes polaires », pouvaient en effet exister, avec des orbites à 90 degrés autour d'étoiles binaires. Des disques de formation planétaire ont en effet été détectés sur des orbites polaires autour de paires d'étoiles et, en présence de tels disques, des planètes pourraient bien se former.

Un système planétaire unique

Le système inhabituel récemment observé pour la première fois se compose d'une exoplanète, nommée 2M1510 (AB) b, et d'une paire de jeunes naines brunes. Bien que beaucoup plus grandes que les planètes géantes gazeuses, les naines brunes ne sont pas classées comme des étoiles.

Leur masse est en effet trop faible pour permettre la fusion de l'hydrogène en hélium, ce qui signifie que ces objets célestes passent toute leur existence à se contracter et à se refroidir progressivement, rayonnant de la chaleur dans l'espace.

Vues de la Terre, les deux naines brunes s'éclipsent mutuellement. C'est précisément cette caractéristique qui conduit la communauté astronomique à classer cette configuration dans la catégorie des « systèmes binaires à éclipses ».

Il n'est pas non plus courant d'observer deux naines brunes produisant des éclipses mutuelles.

Même ce système « simple » de deux objets s'éclipsant mutuellement est loin d'être ordinaire. En effet, il s'agit du deuxième système de ce type jamais découvert et du premier à abriter une exoplanète dont l'orbite est perpendiculaire au plan orbital de ses deux étoiles hôtes.

L'un des coauteurs de l'étude récemment publiée sur ce sujet, le professeur Amaury Triaud de l'université de Birmingham, a déclaré

Il est assez rare de trouver non seulement une planète en orbite autour d'une étoile binaire, mais une planète en orbite autour d'une étoile binaire composée de deux naines brunes et, qui plus est, en orbite polaire.

Cette découverte étonnante est en fait le fruit d'un heureux hasard, car les chercheurs n'étaient pas activement à la recherche de cette planète. En effet, l'équipe d'astronomes affinait les paramètres orbitaux et physiques des deux naines brunes, en effectuant leurs observations à l'aide du spectrographe UVES (Ultraviolet and Visual Echelle Spectrograph), monté sur le Very Large Telescope (VLT) de l'observatoire Paranal au Chili.

Une découverte presque fortuite

C'est à nouveau grâce à un télescope de l'Observatoire du Paranal, SPECULOOS (Search for habitable Planets EClipsing Ultra-cOOl Stars), que les astronomes ont découvert la paire de naines brunes nommée 2M1510 en 2018.

En poursuivant l'étude de ce système inhabituel, l'équipe de chercheurs a remarqué que les trajectoires des deux étoiles s'écartaient de façon anormale, comme si elles étaient perturbées par un objet invisible. Ils en ont déduit l'existence de l'exoplanète et son inclinaison orbitale particulière.

Les astronomes ont ensuite examiné tous les scénarios possibles, concluant que la seule explication compatible avec les données était une planète en orbite polaire.

Référence de l'article :

Evidence for a polar circumbinary exoplanet orbiting a pair of eclipsing brown dwarfs. Science Advances, 16th April 2025 Thomas A. Baycroft et al.,