Des astronomes pourraient bien avoir identifié un exemple rare et fascinant du problème à trois corps caché dans les régions les plus lointaines de notre Système solaire. Si elle est confirmée, cette découverte pourrait laisser suggérer que de nombreux autres systèmes triples pourraient se dissimuler dans la ceinture de Kuiper, cette zone glacée située au-delà de Neptune.
La ceinture de Kuiper : un territoire mystérieux et glacé
Située au-delà de l’orbite de Neptune, la ceinture de Kuiper est un immense anneau constitué de débris glacés, d’astéroïdes, de comètes et de planètes naines comme Pluton. Elle s’étend à environ six milliards de kilomètres de la Terre et est l’un des endroits les plus mystérieux et les moins explorés de notre Système solaire.
Les objets de la ceinture de Kuiper sont souvent petits, sombres et extrêmement éloignés, ce qui rend leur observation particulièrement difficile. Pourtant, cette zone recèle des indices précieux sur la formation de notre système solaire et sur la dynamique des objets qui le composent.
Altjira : un système triple potentiel
Altjira a été découvert en 2001 et identifié comme un système binaire : deux grands corps glacés en orbite l’un autour de l’autre, séparés par environ 7 600 km, soit vingt fois moins que la distance entre la Terre et la Lune. Le système tire son nom d’Altjira, une divinité créatrice du peuple aborigène Arrernte d’Australie.
Néanmoins, selon une étude publiée le 4 mars 2025 dans le Planetary Science Journal, les choses pourraient être bien plus complexes. En analysant les données recueillies par Hubble et l’observatoire Keck, les astronomes ont en effet remarqué des changements subtils dans la trajectoire orbitale du corps extérieur d’Altjira. Ces variations suggèrent que ce dernier est attiré par deux objets distincts au lieu d’un seul.Autrement dit, ce que l’on pensait être un corps unique pourrait en réalité être une paire d’objets très proches qui forment ainsi un système triple.
Cependant, en raison de la distance extrême d’Altjira, il est encore impossible d’obtenir une confirmation visuelle de cette séparation. Il reste aussi d’autres hypothèses : l’objet intérieur pourrait être un binaire de contact (deux corps collés se comportant comme une seule entité) ou même un objet étrangement aplati, comme l’a évoqué Maia Nelsen, astronome et auteure principale de l’étude.
Le problème à trois corps : un casse-tête cosmique
Cette possible découverte soulève la question du problème à trois corps, un concept fondamental, mais incroyablement complexe en mécanique céleste. Lorsqu’on observe trois objets de masse similaire gravitant les uns autour des autres, les interactions gravitationnelles deviennent extrêmement chaotiques et difficiles à prédire.
Le moindre changement dans la trajectoire de l’un de ces objets peut provoquer un déséquilibre total dans le système. Ce problème est d’ailleurs si complexe qu’il ne possède pas de solution unique, ce qui en fait un casse-tête mathématique encore non résolu.
Ce concept est devenu encore plus célèbre grâce au roman de science-fiction Le Problème à trois corps de Liu Cixin et à l’adaptation télévisée récente, mais il repose sur une réalité astrophysique bien concrète.
Que nous réserve l’avenir ?
La confirmation de la nature triple d’Altjira pourrait bientôt devenir possible. Au cours des dix prochaines années, le système entrera dans une saison d’éclipses où le corps extérieur passera régulièrement entre les objets intérieurs et le Soleil. Cette configuration permettra d’observer avec plus de précision la trajectoire et les caractéristiques des objets internes.
Avec sa résolution d’image inégalée, le télescope spatial James Webb devrait également se pencher sur Altjira. Ses observations pourraient trancher définitivement le débat et offrir des détails sans précédent sur cette structure mystérieuse. Si Altjira est bien confirmé comme un système triple, il ne serait que le deuxième du genre identifié dans la ceinture de Kuiper, après 47171 Lempo, un autre système avec une configuration similaire.
Cependant, les chercheurs estiment qu’il pourrait y avoir des dizaines, voire des centaines d’autres systèmes triples cachés dans cette région encore largement inexplorée. Sur les 3 000 objets déjà répertoriés dans la ceinture de Kuiper, beaucoup pourraient révéler des structures complexes si l’on disposait d’instruments encore plus précis.
