Pourrait-il y avoir une planète au barycentre entre deux étoiles ou plus tournant l'une autour de l'autre?
Dans les systèmes d'étoiles binaires, pourrait-il y avoir une planète autour de laquelle les étoiles tournent, avec un jour éternel de tous côtés?
1er scénario: Imaginez un système binaire composé de deux étoiles G5V semblables au Soleil de 1 masse solaire chacune, en orbite l'une autour de l'autre, et au barycentre entre elles se trouve une planète (qui ferait tourner la planète elle-même à la même vitesse horizontale autour de son axe, faisant chaque soleil apparaît toujours au-dessus du même endroit sur la planète). Si les étoiles tournaient autour de la planète, les deux côtés seraient illuminés de la même manière. Je ne vois pas pourquoi cela devrait être impossible. Une planète qui était autrefois la plus externe en orbite autour de l'une des étoiles a été éjectée de son orbite par la gravité de l'autre étoile, migrant dans le barycentre entre elles.
2ème scénario: Imaginez qu'il y ait une planète au point lagrangien entre Alpha Centauri A et B. Si les étoiles tournaient autour de la planète, les deux côtés seraient illuminés de la même manière. Serait- ce possible?
Des situations comme celles ci-dessus se produisent-elles ou ont-elles même été observées?
Réponses
Pourrait-il y avoir une planète au barycentre entre deux étoiles ou plus tournant l'une autour de l'autre?
Non.
Le meilleur scénario à deux étoiles est celui de deux étoiles de masse égale. Dans ce cas, le barycentre est à mi-chemin entre les deux étoiles et coïncide avec le point de Lagrange L1. Le point de Lagrange L1 est métastable. Un autre nom pour métastable est instable. Considérez-le comme un crayon très pointu debout tout droit. En théorie, un crayon peut se tenir droit. En pratique, il tombe en très peu de temps.
Si l'une des deux étoiles est plus massive que l'autre, le barycentre n'est même pas métastable. Le barycentre est plus proche de l'étoile la plus massive que de l'étoile la moins massive, ce qui signifie que l'accélération gravitationnelle vers l'étoile la plus massive est supérieure à celle de l'étoile la moins massive. L'objet au barycentre orbite autour de l'étoile la plus massive à une vitesse supérieure à celle des deux étoiles. L'étoile la moins massive ne sera qu'une simple perturbation.
La même chose s'applique à plus de deux étoiles. S'il y a des théoriques équilibrés sur la pointe d'un crayon debout qui sont métastables, ces points sont un espace de mesure zéro. En d'autres termes, il n'y a aucune chance que cela se produise.
Non. Un tel arrangement est au mieux "métastable". Autrement dit, bien qu'il y ait des solutions périodiques au problème des trois corps (orbites stables), une perturbation infimesimale (par exemple le papillon proverbial battant des ailes) poussera le système hors de l'orbite stable et dans le chaos. Faire en sorte qu'une planète reste au barycentre, c'est comme essayer d'équilibrer un crayon sur sa pointe aiguisée.
Avec deux corps, chacun orbite autour du barycentre. Mais avec trois corps, les corps ne tournent pas autour du barycentre à trois voies. Et une planète placée près du barycentre de deux étoiles n'aura pas tendance à rester en orbite autour de ce point.
Le point lagrangien L1 est également au mieux métastable. Les satellites qui orbitent autour du soleil au point lagrangien Terre-Soleil doivent allumer leurs moteurs et effectuer un «maintien en position» régulier pour les empêcher de s'éloigner.
Les points L4 et L5 peuvent être stables. Les corps aux points L4 et 5 sont appelés "chevaux de Troie". Cependant, aucune exoplanète de Troie n'est connue. Une planète troyenne verrait les deux étoiles séparées par (un montant variable en moyenne à) 60 degrés