Des chercheurs ont identifié la raison pour laquelle les planètes orbitant autour de deux étoiles, semblables à Tatooine dans Star Wars, sont plus rares que prévu. La théorie de la relativité générale d'Einstein provoque des instabilités orbitales qui éjectent ou détruisent la plupart de ces planètes gravitant autour d'étoiles binaires serrées. Seules 14 exoplanètes circumbinaires ont été confirmées parmi plus de 6 000 découvertes.
Les astronomes ont longtemps noté la rareté des planètes circumbinaires, qui orbitent autour de paires d'étoiles. Malgré des prévisions faisant état de centaines d'entre elles, basées sur la fréquence des étoiles binaires et la formation des planètes, les télescopes Kepler et TESS de la NASA n'en ont confirmé que 14 sur plus de 6 000 exoplanètes. Aucune n'orbite autour de binaires serrées avec des périodes inférieures à sept jours, créant un « désert » planétaire dans ces systèmes, explique Mohammad Farhat, chercheur postdoctoral Miller à l'Université de Californie à Berkeley et auteur principal de l'étude publiée dans The Astrophysical Journal Letters. 12 des planètes connues se trouvent juste au-delà d'une zone d'instabilité où les forces gravitationnelles perturbent les orbites. Farhat et son co-auteur Jihad Touma, professeur de physique à l'Université américaine de Beyrouth, ont utilisé des calculs et des simulations pour montrer comment la relativité générale entraîne une précession dans les orbites des étoiles binaires à mesure qu'elles rétrécissent sous l'effet des forces de marée. Cela crée une résonance avec la précession plus lente des planètes, étirant leurs orbites jusqu'à ce qu'elles entrent dans la zone d'instabilité et soient éjectées ou détruites. « Deux choses peuvent se produire : soit la planète se rapproche très, très près du système binaire, subissant une perturbation gravitationnelle ou étant engloutie par l'une des étoiles, soit son orbite est suffisamment perturbée par le système binaire pour être finalement éjectée du système », a déclaré Farhat. Leurs modèles prédisent que huit planètes sur 10 autour de binaires serrées sont déstabilisées. Les planètes qui survivent orbitent plus loin, échappant ainsi à la détection par les méthodes de transit. « Il y a sûrement des planètes là-bas. C'est simplement qu'elles sont difficiles à détecter avec les instruments actuels », a ajouté Touma. Les résultats, basés sur des travaux de l'Université de Californie à Berkeley, soulignent le rôle de la relativité dans le façonnement des systèmes planétaires.