IPAG - Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble

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Webmaster — 2026-10-16T09:48:14Z

From observational constraints to dynamics: reconstructing the orbital architecture of young planetary systems

Laurence Michaud — 2026-10-12T08:56:12Z

This thesis focuses on reconstructing the orbital architecture of planetary systems from observational constraints that are inherently incomplete. Some bodies remain unseen, while the orbits of detected bodies are often observed over only short arcs and remain affected by substantial uncertainties. Circumstellar disks nevertheless provide indirect access to this architecture, as their morphology preserves the imprint of gravitational perturbations and, more broadly, of the dynamical history of the system. The task is therefore to infer an orbital architecture from fragmentary clues. The objective is to identify configurations compatible with these clues and then assess their physical consistency using dynamical and morphological constraints.
The method developed here relies on two complementary steps. A Keplerian orbital fit first explores the full range of solutions compatible with the observations of the bodies in the system. These solutions are then used as initial conditions for dynamical N-body simulations in which the disk is represented by a set of particles. These simulations serve a dual purpose. On the one hand, they rule out configurations that are unstable or incompatible with the observed disk structure. On the other hand, they enable the exploration of new dynamical scenarios that may reveal the presence of unseen bodies.
Applied to three complementary case studies, this approach demonstrates its discriminating power. In Beta Pictoris, the disk morphology cannot be reproduced by the two planets known at the time, whose orbits are well constrained, and requires the presence of an additional planet. The observed disk structure and the stability of the resulting three-planet system then place strong constraints on the mass, semi-major axis, and eccentricity of this planet. The subsequent detection of a planet whose characteristics agree with the resulting predictions supports the proposed scenario. In TWA 7, direct observations only weakly constrain the orbit of the detected planet. The disk morphology therefore provides most of the discriminating power and likewise requires the presence of an additional planet, which remains undetected to date. Preserving the observed fine co-orbital structure also requires very low eccentricities for any body capable of perturbing it. Finally, GG Tauri is a multiple system that provides a demanding test of the method. The still-incomplete orbital constraints and the dynamical complexity of the system make it particularly well suited to assessing the robustness of the method. Many configurations remain compatible with the orbital data for the stars in this system, but only a few reproduce the morphology of the circumtriple disk. Among these, one noteworthy configuration involves a secular resonance between the inner triple system and the disk particles. This thesis thus establishes a general method for reconstructing the orbital architecture of planetary systems from incomplete observational constraints by combining orbital fitting, dynamical simulations, and disk morphology.

Thesis Direction

Hervé Beust & Gaspard Duchêne

The Jury will consist of:

Sean Raymond, Senior researcher LAB Bordeaux, Referee
David Ehrenreich, Associate Professor, U. Genève, Referee
Nadège Meunier, Astronomer IPAG UGA, Examiner
Virginie Faramaz, Associate Professor, U. Arizona, Tucson, Examiner
Nicolas Cuello, Junior Professor, IPAG UGA, Examiner

Des contraintes observationnelles à la dynamique : reconstruire l'architecture orbitale des systèmes planétaires jeunes

Laurence Michaud — 2026-10-12T08:54:18Z

Cette thèse porte sur la reconstruction de l'architecture orbitale des systèmes planétaires à partir de contraintes observationnelles par nature lacunaires. Certains corps demeurent invisibles, tandis que les orbites des corps détectés ne sont souvent observées que sur de faibles arcs et restent affectées par d'importantes incertitudes. Les disques circumstellaires offrent toutefois un accès indirect à cette architecture, car leur morphologie conserve l'empreinte des perturbations gravitationnelles et, plus largement, de l'histoire dynamique du système. Le problème consiste ainsi à inférer une architecture orbitale à partir d'indices fragmentaires. L'objectif est d'identifier les configurations compatibles avec ces indices, puis d'en éprouver la cohérence physique au moyen de contraintes dynamiques et morphologiques.
La méthode développée repose sur deux étapes complémentaires. Un ajustement orbital képlérien permet d'abord d'explorer l'ensemble des solutions compatibles avec les observations des corps du système. Ces solutions servent ensuite de conditions initiales à des simulations dynamiques à N corps, dans lesquelles le disque est représenté par un ensemble de particules. Ces simulations remplissent un double rôle. Elles permettent, d'une part, d'écarter les configurations instables ou incompatibles avec la structure observée du disque et, d'autre part, d'explorer de nouveaux scénarios dynamiques susceptibles de révéler la présence de corps invisibles.
Appliquée à trois cas d'étude complémentaires, cette démarche se révèle discriminante. Dans Beta Pictoris, la morphologie du disque ne peut être reproduite par les deux planètes alors connues, dont les orbites sont bien contraintes, et nécessite la présence d'une planète supplémentaire. La structure observée du disque et la stabilité du système à trois planètes ainsi formé permettent alors de contraindre fortement la masse, le demi-grand axe et l'excentricité de cette planète. La détection ultérieure d'une planète dont les caractéristiques concordent avec les prédictions ainsi obtenues vient corroborer le scénario proposé. Dans TWA 7, les observations directes ne contraignent que faiblement l'orbite de la planète détectée. La morphologie du disque fournit dès lors l'essentiel du pouvoir discriminant et nécessite également la présence d'une planète supplémentaire, encore indétectée à ce jour. La préservation de la structure fine coorbitale observée impose en outre de très faibles excentricités à tout corps susceptible de la perturber. Enfin, GG Tauri constitue un système multiple exigeant pour l'évaluation de la méthode. Le caractère encore partiel des contraintes orbitales et la complexité dynamique du système en font un cas particulièrement pertinent pour en examiner la robustesse. De nombreuses configurations restent compatibles avec les données orbitales des étoiles de ce système, mais seules quelques-unes reproduisent la morphologie du disque circumtriple. Parmi celles-ci, une configuration remarquable fait intervenir une résonance séculaire entre le système triple interne et les particules du disque. Cette thèse établit ainsi une méthode générale de reconstruction de l'architecture orbitale des systèmes planétaires à partir de contraintes observationnelles lacunaires, fondée sur la combinaison de l'ajustement orbital, des simulations dynamiques et de la morphologie des disques.

Direction de thèse

Hervé Beust & Gaspard Duchêne

Composition du jury

Sean Raymond, Senior researcher LAB Bordeaux, Rapporteur
David Ehrenreich, Maître de conférence, U. Genève, Rapporteur
Nadège Meunier, Astronome IPAG UGA, Examinatrice
Virginie Faramaz, Maître de conférence, U. Arizona, Tucson, Examinatrice
Nicolas Cuello, Professeur junior, IPAG UGA, Examinateur

Un nouvel éclairage sur la chimie des étoiles en formation

Webmaster — 2026-10-07T12:40:34Z

Un programme international majeur d'observations de très jeunes étoiles, dans lequel sont impliqués des scientifiques de l'Université de Toulouse et du CNRS, livre ses premiers résultats. Grâce aux observations du réseau de radiotélescopes ALMA au Chili, l'équipe scientifique a détecté des molécules et leurs traces là où elles étaient supposément rares, voire inexistantes. Ces découvertes sont présentées dans une première série de sept articles publiés dans Astronomy & Astrophysics le 7 octobre, et permettront à terme de comprendre d'où proviennent les différences de composition chimique de ces protoétoiles.

Légende photo : la nébuleuse NGC 1333, présente dans le nuage moléculaire de Persée où a été détecté pour la première fois une forme rare de méthanol. © ESA/Webb, NASA & CSA, A. Scholz, K. Muzic, A. Langeveld, R. Jayawardhana.

De quoi sont composées les étoiles en cours de formation ? C'est l'une des questions centrales du programme international COMPASS (pour Complex organic molecules in protostars with ALMA spectral surveys), impliquant notamment des scientifiques de l'Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP-OMP, CNES/CNRS/UT) et de l'Institut de planétologie et d'astrophysique de Grenoble (IPAG-OSUG, CNRS/UGA). Pour y répondre, son équipe a réalisé des observations grâce au réseau de radiotélescopes ALMA, installé dans le désert d'Atacama, au Chili.

Onze étoiles en formation sous l'œil d'ALMA

Pour ce faire, 11 protoétoiles analogues au Soleil ont été ciblées. Ces étoiles en cours de formation consistent en d'immenses masses de gaz et de matières qui s'agglomèrent sur de longues périodes, allant de centaines de milliers à plusieurs millions d'années, jusqu'à ce qu'une étoile se forme en leur centre. C'est là que réside l'une des forces du programme COMPASS : les protoétoiles observées couvrent différents stades évolutifs de l'émergence d'une étoile et proviennent d'environnements variés, allant de régions riches en protoétoiles à d'autres plus isolées.

Grâce à la résolution exceptionnelle d'ALMA, les scientifiques ont pu sonder les régions internes de ces systèmes, à des échelles comparables à celles du Système solaire naissant. L'intérêt des observations réalisées, appelées grands relevés spectraux, est double : elles permettent à la fois un recensement des molécules présentes et une détermination plus robuste de leurs abondances.

Une signature chimique inattendue

L'un des résultats majeurs concerne la deutération du méthanol (CH₃OH) – lorsqu'un ou plusieurs atomes d'hydrogène sont remplacés par du deutérium – étudiée dans deux des protoétoiles observées.

« Les données d'ALMA nous ont permis de détecter de nombreuses formes deutérées du méthanol », précise Audrey Coutens, astronome adjointe à l'IRAP et co-responsable scientifique du projet COMPASS. « Ceci met en évidence l'efficacité du fractionnement chimique en deutérium dans ces environnements. La première détection de méthanol entièrement deutéré (CD₃OD) dans l'une des protoétoiles apparaît particulièrement remarquable. »

Cette espèce devrait être extrêmement rare dans l'Univers en raison de la faible abondance cosmique de l'isotope de deutérium. Sa détection suggère que les réactions chimiques à la surface des grains de glace interstellaires peuvent conduire efficacement à la formation de molécules organiques fortement deutérées à très basse température et pose un défi important pour les modèles chimiques de formation de ces espèces.

Une forme rare de méthanol a été détectée pour la première fois dans l'espace, près d'une étoile naissante © Angèle Taillard.

Des « balises » radio plus fréquentes que prévu

Un autre résultat important de ces relevés spectraux concerne la détection d'une raie maser du méthanol dans plus de la moitié des sources étudiées.

« Ces émissions maser, que l'on peut considérer comme des "balises" radio naturelles, sont produites par certaines molécules lorsqu'elles sont excitées par des ondes de choc dans le gaz qui forme les étoiles. Elles sont communes autour d'étoiles massives en cours de formation, mais on pensait jusqu'à présent qu'elles étaient rares autour de protoétoiles de type solaire », explique Sébastien Maret, chargé de recherches CNRS à l'IPAG.

Les nouvelles observations suggèrent au contraire qu'elles pourraient être bien plus fréquentes qu'attendu, tout particulièrement dans les protoétoiles les plus jeunes.

Ces premiers résultats ne constituent qu'une première étape. L'exploitation complète du jeu de données COMPASS se poursuivra afin d'étendre l'analyse à l'ensemble des espèces détectées et aux onze sources, dans le but de comprendre si l'origine des variations de composition chimique entre protoétoiles s'explique par l'environnement ou l'évolution au cours de la formation stellaire.

Référence

Les sept différentes publications sont recensées sur le site du projet de recherche. Astronomy & Astrophysics, 2026. Consulter la page du projet COMPASS

Contact scientifique local

Sébastien Maret, chargé de recherche CNRS à l'IPAG

Cette actualité a été initialement publiée par l'Université de Toulouse.

L'adresse originale de cet article est https://www.osug.fr/contenu-home-pa...

Notre ciel nocturne est en train de disparaître : un des enjeux du Sommet international sur l'espace 2026

Webmaster — 2026-09-07T13:55:35Z

L'ESSENTIEL

Les 9 et 10 septembre 2026, la France accueillera à Paris le Sommet international sur l'espace 2026.
Parmi les défis à l'ordre du jour, l'un des plus urgents, et des moins médiatisés, est la préservation du ciel nocturne, aujourd'hui menacé par la prolifération des satellites.

Sans action rapide, nos nuits pourraient bientôt ressembler à un écran de jeu vidéo où les satellites artificiels en perpétuel mouvement éclipseraient les étoiles.

Légende : Cette photo permet de distinguer non seulement les constellations d'Orion et du Taureau, ainsi que la Voie lactée, mais aussi les traînées laissées par de nombreux satellites traversant le ciel. Parmi ceux-ci figurent la Station spatiale internationale, des satellites de la mégaconstellation Starlink ainsi qu'une myriade d'autres satellites et corps de fusées. Ces traînées éclairées par le Soleil ont été capturées lors de prises de vue distinctes d'une minute chacune pendant environ deux heures avant l'aube, puis assemblées numériquement en une seule image. Au-dessus de la chambre funéraire de Pentre Ifan, dans le Pembrokeshire, au Pays de Galles. Max Alexander/ESA, CC BY

Lors d'une soirée d'observation avec des élèves et leurs parents à Chilly, en Haute-Savoie, l'un d'entre nous leur apprenait à distinguer les planètes des étoiles parmi les constellations. Dans la lueur du crépuscule, les lumières clignotantes des avions en approche de Genève, et d'autres à éclat constant, se déplaçaient parmi les points fixes du firmament. « Ces points lumineux qui glissent sans clignoter ne sont ni des étoiles filantes ni des comètes, mais des satellites en orbite basse éclairés par le Soleil, » ont-ils appris. Cependant, la magie du ciel que nous admirions ce soir-là pourrait bien marquer la fin d'une époque. Dans moins de cinq ans, le ciel nocturne risque d'être méconnaissable.

En effet, en 2019, on comptait 2 200 satellites actifs en orbite avant les premiers lancements de la constellation Starlink, mais aujourd'hui, ils sont plus de 18 000 (d'après l'Orbital Radar). Ces satellites, dont la plupart n'ont pas pour fonction de réfléchir délibérément la lumière vers la Terre, contribuent néanmoins déjà à la pollution lumineuse du ciel en raison de la lumière solaire réfléchie par leurs surfaces, notamment celle de leurs panneaux solaires. D'ici 2030, ce nombre pourrait atteindre 30 000 à 60 000 si tous les projets déclarés à l'International Telecommunication Union (ITU) et à la Federal Communications Commission (FCC) états-unienne voient le jour.

Une autre catégorie de projets pourrait encore accroître le nombre d'objets en orbite. Les centres de données spatiaux, comme ceux envisagés par Orbital Compute, pourraient ajouter 100 000 satellites supplémentaires, chacun équipé de panneaux solaires qui renvoient la lumière du Soleil avec pour résultat, une pollution lumineuse spatiale sans précédent, sous la forme de points aussi lumineux que les étoiles les plus brillantes, se déplaçant à grande vitesse sur la voûte céleste et visibles à l'œil nu depuis n'importe où sur Terre.

Le ciel nocturne de demain ? Kelsey Johnson/Virginia University, fourni par l'auteur.

À cette croissance pourrait s'ajouter une nouvelle catégorie d'objets : des satellites conçus pour réfléchir volontairement la lumière du Soleil vers les régions terrestres plongées dans la nuit. Le projet Reflect Orbital, qui prévoit d'éclairer des zones terrestres la nuit via des miroirs géants en orbite (50 000 sont annoncés), les satellites pourraient être jusqu'à quatre fois plus brillants que la pleine Lune dans leur faisceau direct, ou aussi éclatants que Vénus en dehors de celui-ci, selon une étude récente de l'European Southern Observatory (ESO). Ils viendraient donc s'ajouter aux milliers de satellites déjà visibles qui quadrillent la voûte céleste. À cause de la diffusion de la lumière du Soleil redirigée vers des zones de nuit sur Terre, ces sources contribueraient également à rendre le fond du ciel plus brillant dans des régions jusqu'ici préservées de toute pollution lumineuse.

L'image montre comment la lumière diffusée par les miroirs Reflect Orbital augmenterait la luminosité du ciel au-dessus du Very Large Telescope de l'ESO dans le désert d'Atacama au Nord du Chili. L'image de gauche où l'on aperçoit la Voie Lactée a été prise sans Lune le 16 mai 2026 avec une caméra panoramique. L'image de droite montre un ciel devenu trois à quatre fois plus lumineux à cause des 50 000 satellites même si ceux-ci ne sont pas orientés vers l'observatoire. Olivier Hainaut/ESO, CC BY

Des impacts bien au-delà de l'astronomie

En effet, cette perspective menace aussi la biodiversité. Les espèces nocturnes (chauves-souris, oiseaux migrateurs, insectes, pollinisateurs…) dépendent de l'obscurité pour s'orienter, chasser ou se reproduire. Une série d'études récentes montre que la pollution lumineuse perturbe les écosystèmes complexes en modifiant les comportements de prédation, de reproduction et de migration. Préserver l'obscurité nocturne constitue donc un enjeu majeur pour la biodiversité, au même titre que la limitation de l'éclairage artificiel au sol.

Avec des dizaines de milliers de satellites en orbite basse, le risque de collisions en cascade, que l'on appelle le syndrome de Kessler, devient réel, voire imminent. Chaque collision génère des milliers de débris, rendant certaines orbites inutilisables pour des décennies. En 2026, plus de 28 000 objets de plus de 10 centimètres de taille sont déjà catalogués en orbite (Orbital Radar).

Les débris spatiaux ne constituent pas seulement une menace pour les satellites : en réfléchissant la lumière du Soleil, les milliers de petits fragments en orbite peuvent également augmenter la luminosité diffuse du ciel nocturne. Une étude récente estime que cette contribution pourrait représenter, à l'horizon 2035, entre 3 et 20 % de la luminosité naturelle du ciel, et ce quelque soit l'endroit d'où l'on observe, donc y compris dans les sites astronomiques les plus sombres. Cette lumière diffuse, contrairement aux traînées individuelles des satellites, affecterait en permanence les observations astronomiques en augmentant le bruit de fond du ciel.

D'un point de vue culturel, c'est la disparition annoncée du ciel étoilé, patrimoine commun de l'humanité. Aujourd'hui, un tiers des images du télescope Hubble sont déjà altérées par des traînées de satellites. D'ici 2030, plus de 90 % des observations de missions comme SPHEREx, ARRAKIHS ou Xuntian, trois grands télescopes spatiaux consacrés à l'étude de l'Univers, pourraient être inutilisables. SPHEREx représente à lui seul un investissement d'environ 500 millions de dollars pour la Nasa, tandis qu'ARRAKIHS bénéficie d'un budget d'environ 200 millions d'euros de l'ESA.

Mais le vrai drame est culturel : déjà en 2016, 80 % des Américains, 60 % des Européens et plus d'un tiers du reste du monde ne voyaient déjà plus la Voie lactée à cause de la pollution lumineuse terrestre. Avec les mégaconstellations, même les zones les plus sombres de la planète perdront leur ciel étoilé.

Pas de régulations… ni de régulateur

Le problème aujourd'hui, c'est qu'aucune autorité ne dispose des moyens pour imposer des limites aux opérateurs privés. Cette course à l'orbite soulève désormais des questions qui dépassent largement les enjeux techniques : elle met en évidence les limites du droit spatial actuel et l'absence de véritable gouvernance internationale des constellations privées.

L'ITU gère les fréquences radio et les orbites, mais ne couvre pas les impacts environnementaux ou astronomiques. Ce qui a fonctionné pour la gestion des bandes de fréquences électromagnétiques destinées aux communications, c'est le fait qu'une gestion anarchique de celles-ci aurait directement impacté les opérateurs. Malheureusement, ce qui se passe avec les mégaconstellations n'aura pas d'impact immédiat sur le cœur des activités des entreprises impliquées, du moins dans un premier temps. La pollution lumineuse et les perturbations pour l'astronomie concernent principalement des effets indirects, qui ne remettent pas directement en cause leur modèle économique : les opérateurs ont donc peu d'incitations à limiter spontanément ces nuisances tant qu'aucune réglementation ne les y contraint.

Le COPUOS (Committee on the Peaceful Uses of Outer Space) est le comité des Nations unies pour les utilisations pacifiques de l'espace. Celui-ci a créé un groupe d'acteurs dont les recommandations ne sont pas contraignantes.

Ainsi, le Centre pour la protection des cieux sombres et calmes (Centre for the Protection of the Dark and Quiet Sky, CPS) de l'Union astronomique internationale coordonne les efforts entre astronomes, agences spatiales et industriels. Il travaille avec les opérateurs pour mesurer et réduire la luminosité de leurs satellites, en encourageant le recours à des traitements de surface moins réfléchissants et au partage de bonnes pratiques. Mais son influence dépend de la bonne volonté des opérateurs privés.

Dans un rapport intitulé « Large Satellite Constellations : Perspectives and Challenges », les Académies des sciences des pays du G7 ont proposé de créer un organisme de gouvernance permanent, inspiré de l'ITU, mais avec des responsabilités élargies. Cet organisme aurait pour objectif de gérer les orbites des satellites, de contrôler les impacts environnementaux, de protéger l'astronomie et de réguler le trafic spatial pour éviter les collisions. Sans ce cadre international strict et contraignant, la situation en orbite basse pourrait devenir ingérable, avec le risque accru du syndrome de Kessler, où des millions de débris rendraient l'espace inutilisable.

La France accueille les 9 et 10 septembre à Paris le Sommet international sur l'espace 2026, un événement qui réunira décideurs, scientifiques et industriels. En préparation de ce sommet, les académies des sciences du G7 ont tiré la sonnette d'alarme. Dans une déclaration commune, elles appellent à limiter le nombre de satellites en orbite basse, à créer un organisme international de régulation et à imposer des normes strictes pour réduire leur impact.

Que peuvent faire les citoyens ?

Les citoyens peuvent sensibiliser leur entourage au ciel nocturne comme patrimoine universel à protéger, au même titre que les océans ou les forêts. Ils peuvent aussi participer à des programmes, comme Globe at Night, pour mesurer la pollution lumineuse ou soutenir des initiatives, comme celles de DarkSky International pour limiter l'impact des mégaconstellations et préserver les cieux sombres.

Les décideurs, quant à eux, ont la responsabilité d'agir rapidement. Le Sommet international sur l'espace 2026 doit être l'occasion de créer un cadre international contraignant pour limiter le nombre de satellites et leur impact, de privilégier des infrastructures terrestres à faible empreinte carbone et des technologies de communication moins dépendantes des constellations satellitaires, et de protéger les sites de la pollution lumineuse à l'échelle mondiale, comme c'est le cas avec les « réserves internationales de ciel étoilé ».

Le ciel de demain se décide aujourd'hui ! Dans dix ans, nos enfants regarderont-ils encore la Voie lactée, ou ne verront-ils qu'un réseau de lumières artificielles en mouvement ?

Le choix est entre nos mains, car le ciel nocturne n'est pas une ressource infinie. C'est un bien commun, un patrimoine culturel et écologique que nous avons la responsabilité de transmettre. Le Sommet international sur l'espace 2026 est une occasion unique pour agir.

Auteurs de l'article :

Fabien Malbet, Directeur de recherche CNRS en Astrophysique à l'IPAG
Julien Milli, Astronome à l'IPAG

Cet article est republié à partir de The Conversation sous licence Creative Commons. Lire l'article original.

L'adresse originale de cet article est https://www.osug.fr/actualites/fait...

ERC Starting Grant 2026 : un lauréat à l'IPAG !

Webmaster — 2026-09-04T09:21:16Z

Nicolas Scepi © Cora Hoppe 2026

Le Conseil européen de la recherche (ERC) a dévoilé les lauréats 2026 des bourses « Starting » qui financent de manière significative les projets de jeunes chercheurs et chercheuses. Parmi les 421 projets retenus cette année, pour un montant total de 705 millions d'euros tirés du programme cadre Horizon Europe, figurent celui de Nicolas Scepi, actuel post-doctorant et chargé de recherche à l'IPAG (CNRS/Université de Grenoble Alpes) à partir du 1er octobre, avec son projet STORM « Simulating Transient and clumpy Outflows in Radiative and Magnetized disk around black holes ». Pour cette édition, le Conseil a reçu un nombre record de 4 807 candidatures.

La recherche de Nicolas Scepi, est centrée sur l'étude théorique et numérique des disques d'accrétion autour de naines blanches et de trous noirs. Il est chargé de recherche au CNRS depuis 2026 à l'Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble (IPAG) au sein de l'équipe hautes énergies (SHERPAS). Après une licence et un master de physique à l'École Normale Supérieure de Cachan et Paris VI avec une spécialisation en master 2 en physique des plasmas, il a effectué sa thèse à l'IPAG de 2016 à 2019. Suite à sa thèse, il a effectué trois post-doctorats : d'abord au Joint Institute of Laboratory Astrophysics dans le Colorado aux États-Unis (2019-2022), puis à l'Université de Southampton en Angleterre (2022-2023) et enfin à l'IPAG (2023-2026).

Le projet STORM « Simulating Transient and clumpy Outflows in Radiative and Magnetized disk around black holes »

L'accrétion dans les disques autour de trous noirs est un des processus libérant le plus d'énergie dans l'Univers. Cette énergie peut notamment être libérée sous la forme de vents, des éjections de matière très denses venant du disque. Ces vents, qui sont le sujet principal de cette ERC, jouent un rôle central en astrophysique. Ils régulent la croissance des trous noirs et gouvernent l'évolution des galaxies. Par ailleurs, ils absorbent ou diffusent une grande partie de la lumière venant des disques d'accrétion, biaisant notre compréhension de ces objets. De nouvelles observations de la mission en rayons X nommée XRISM ont montré que ces vents, au lieu d'être continus et stationnaires, sont très grumeleux et transients, invalidant tous nos modèles actuels. Le but de l'ERC STORM est de comprendre de quelle manière de tels vents grumeleux et transients sont lancés dans les disques autour de trous noirs de masse stellaire et de trous noirs supermassifs, en utilisant des simulations de magnéto-hydrodynamique radiative. Les modèles prédictifs de vents issus de cette ERC serviront de cadre d'interprétation aux données venant de XRISM ainsi qu'au futur observatoire de haute résolution en X, NewAthena.

Simulation magnéto-hydrodynamique 3D montrant un vent lancé d'un disque d'accrétion turbulent
© Scepi Nicolas 2025

Contact scientifique local

Nicolas Scepi | post-doctorant CNRS à l'IPAG

► Retrouvez la liste des lauréats

► A lire également l'actualité publiée par le CNRS et sur le site du CNRS INSU.

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Comment la poussière devient planète dans les systèmes avec plusieurs soleils ?

Webmaster — 2026-08-25T14:42:14Z

Titulaire d'une Chaire de Professeur Junior à l'Université Grenoble Alpes et lauréat d'un financement ERC, l'astrophysicien Nicolás Cuello explore comment les planètes se forment et survivent dans des systèmes où deux, trois, voire quatre étoiles se partagent le ciel.

Vous avez déjà passé un chiffon sur une étagère et regardé les grains de poussière s'envoler dans un rayon de lumière ? Cette poussière-là, banale, domestique, est cousine de celle qui, il y a 4,5 milliards d'années, a formé la Terre. Grain par grain, ces infimes particules se sont agrégées, collées, compactées, jusqu'à former des rochers, puis des planètes entières.

Notre Soleil, lui, a eu la chance d'être seul. Pas de voisins pour perturber ce ballet fragile, pas de gravité étrangère pour disperser la poussière avant qu'elle ne devienne monde. Mais dans notre Galaxie, cette solitude est une exception : la majorité des étoiles vivent en couple, en trio, voire en quatuor. Dans ces systèmes agités, la poussière a-t-elle une chance de survivre assez longtemps pour former des planètes ?

C'est précisément la question à laquelle s'attaque Nicolás Cuello depuis son arrivée à l'Université Grenoble Alpes en décembre 2023. À la tête de l'équipe Stellar-MADE, il combine simulations hydrodynamiques, mécanique céleste et observations du radiotélescope ALMA pour percer les secrets de la formation planétaire dans les environnements les plus turbulents de l'Univers.

Étudier comment les planètes naissent autour de plusieurs étoiles, c'est aussi regarder notre propre Système Solaire depuis un angle radicalement nouveau.

Quand les étoiles se perturbent mutuellement

Les disques protoplanétaires sont ces immenses anneaux épais de gaz et de poussières, faisant plusieurs fois la taille du Système Solaire, qui entourent les étoiles jeunes et au sein desquels les planètes se construisent progressivement. Dans un système à étoile unique, ce disque évolue de façon relativement ordonnée. Mais que se passe-t-il lorsqu'une, ou plusieurs, étoiles compagnes viennent perturber cet équilibre fragile ?

Les forces gravitationnelles générées par les compagnons stellaires peuvent tordre, découper ou fragmenter les disques. Elles modifient la dynamique des grains de poussière, accélèrent, ou bloquent leur croissance en planétésimaux. Elles peuvent même déclencher des épisodes d'accrétion violents comparables aux sursauts de luminosité des étoiles dites FU Orionis, des flashs soudains et temporaires révélant une chute brutale de matière sur l'étoile, changeant radicalement la composition chimique des premiers solides du disque.

Un exemple concret : le système triple V892 Tau abrite un disque circumbinaire, tournant autour des deux étoiles centrales, à la manière des planètes de type Tatooine chères à Star Wars, dont la morphologie perturbée a été analysée en détail par l'équipe (Alaguero et al., 2024 et 2025). Ces travaux illustrent comment les interactions à plusieurs corps sculptent l'environnement dans lequel les premières planètes circumbinaires pourraient naître.

Alpha Centauri, TOI-2267 et les planètes de demain

Loin d'être purement théorique, les recherches de Nicolás Cuello s'ancrent dans des systèmes bien réels. Le système triple le plus proche du Soleil, formé par l'étoile binaire Alpha Centauri et Proxima Centauri, a fait l'objet d'une modélisation dynamique publiée en 2024. L'équipe s'est posé la question : quelle quantité de matériel était disponible autrefois dans les disques autour des deux étoiles d'Alpha Centauri pour former des planètes ? Un enjeu concret, puisque des planètes ont été confirmées autour de Proxima Centauri, et que d'autres sont proposées dans Alpha Centauri, faisant de ce système triple voisin un laboratoire naturel fascinant. Plus récemment, la découverte d'exoplanètes de type terrestre dans le système binaire TOI-2267 ouvre une perspective supplémentaire : des planètes semblables à la Terre peuvent bel et bien émerger dans des environnements à étoiles multiples.

Les simulations développées par l'équipe Stellar-MADE permettent désormais de guider les futures observations astronomiques en identifiant quels systèmes sont les plus susceptibles d'héberger des planètes, un enjeu majeur pour les missions comme PLATO (ESA), les télescopes du VLT ou les radiotélescopes ALMA et SKA.

50+ articles scientifiques en 24 mois
4 langues pour la BD de vulgarisation
7 membres dans l'équipe Stellar-MADE

Un projet ancré dans la société

Au-delà des publications et des conférences internationales, Nicolás Cuello a fait de la diffusion des connaissances une composante à part entière de son projet. Une bande dessinée scientifique sur les exoplanètes, traduite en quatre langues, permet de partager avec le public les mystères de la diversité planétaire. Des interventions dans les écoles locales, des expositions sur la solarigraphie pour observer le chemin du Soleil dans le ciel : autant d'initiatives qui ancrent la recherche fondamentale dans le quotidien.

Car au fond, comprendre comment les planètes se forment autour d'autres étoiles, c'est aussi mieux comprendre pourquoi notre propre Système Solaire a pris la forme qu'il a, et ce qu'il pourrait devenir dans un futur lointain.

Ces interactions stellaires façonnent l'architecture finale des systèmes planétaires bien avant que la première planète n'existe.

Perspectives : une discipline en plein essor

La formation planétaire dans les systèmes multiples reste l'un des chantiers les plus ouverts de l'astrophysique contemporaine. Si les observations du télescope ALMA ont révolutionné notre vision des disques protoplanétaires, de nombreuses questions demeurent : comment se forment précisément les planètes géantes dans ces environnements perturbés ? Quelles architectures planétaires sont possibles autour de systèmes triples ou quadruples ? Comment mieux détecter ces exoplanètes avec les instruments de prochaine génération ?

L'équipe Stellar-MADE, pleinement opérationnelle et insérée dans des collaborations internationales d'envergure (FAUST, exoALMA, PLACID, PLATO), est aujourd'hui l'une des rares à aborder ces questions de façon aussi intégrée, en combinant modélisation, observation et mécanique céleste. Une approche qui, à mesure que les instruments gagnent en résolution, promet des découvertes majeures dans les années à venir.

Pour en savoir plus

► Sur le projet Stellar-MADE et l'équipe : [https://nicolascuello.github.io/Stellar-MADE/]
► Publications scientifiques disponibles sur NASA ADS.

Contact scientifique local

Nicolás Cuello, Chaire de Professeur Junior UGA à l'IPAG (OSUG, UGA/CNRS), Faculté des sciences, UFR PhITEM

Cet article a été publié par l'UGA.

L'adresse originale de cet article est https://www.osug.fr/actualites/carn...

Les astronomes ont découvert la preuve la plus solide à ce jour que Bételgeuse possède un compagnon

Pierre Jacquet — 2026-07-29T12:50:22Z

Les astronomes disposent enfin de preuves irréfutables que Bételgeuse, l'une des étoiles les plus célèbres du ciel nocturne, n'est pas seule. Grâce au Very Large Telescope (VLT) de l'Observatoire Européen Austral (ESO), une équipe dirigée par le chercheur français Miguel Montargès et impliquant l'IPAG / OSUG a obtenu l'image la plus nette jamais réalisée de ce qui est probablement Bételgeuse B, l'étoile en orbite autour de Bételgeuse. « C'est l'aboutissement d'une quête longue d'un siècle », déclare Miguel Montargès.

« Nous avons démontré que Bételgeuse n'est pas seule : elle est accompagnée d'une étoile compagnon peu lumineuse », explique Miguel Montargès, astronome à l'Observatoire de Paris - PSL, en France, et auteur principal de l'étude publiée aujourd'hui dans Astronomy & Astrophysics. Bételgeuse — une étoile rougeâtre de la constellation d'Orion, facilement visible à l'œil nu et connue pour ses variations de luminosité — est observée depuis des millénaires. Mais elle continue de surprendre les astronomes.

« J'ai bondi de ma chaise quand j'ai vu les images traitées », se souvient Miguel Montargès. Les astronomes recherchaient depuis près d'un siècle cette éventuelle compagne, initialement proposée pour expliquer les variations de luminosité de Bételgeuse, mais sans succès. Deux études publiées en 2024 prédisaient avec certitude qu'en décembre de cette année-là, l'étoile compagnon serait à son point le plus éloigné de Bételgeuse et donc plus facile à repérer. Miguel Montargès et son équipe se sont mis au travail, observant l'étoile avec le VLT de l'ESO en décembre 2024 et passant plusieurs mois à traiter les données.

« Honnêtement, je pensais que nous n'avions pas la sensibilité nécessaire pour détecter Bételgeuse B telle qu'elle avait été prédite », explique Miguel Montargès. « C'est justement parce qu'elle est plus massive que prévu que nous la voyons ! » Alors qu'on estimait initialement sa masse à peu près égale à celle du Soleil, les nouvelles observations révèlent que Bételgeuse B possède en réalité une masse environ deux à trois fois supérieure à celle du Soleil. « Le fait que nous puissions encore découvrir une compagne proche, plus massive et plus brillante que le Soleil, autour d'une étoile aussi bien étudiée est remarquable », ajoute Miguel Montargès. « Ce sont là parmi les meilleurs moments de la science : découvrir quelque chose de nouveau, d'inattendu. »

Bételgeuse B a été observée en image directe, ce qui signifie que la lumière émanant de l'étoile elle-même a été détectée, grâce à l'instrument SPHERE installé sur le VLT de l'ESO, dans le désert d'Atacama au Chili. Bien qu'il existât déjà des indices de l'existence de cette étoile compagnon, notamment une détection directe potentielle réalisée avec le télescope Gemini North à Hawaï, aux États-Unis, il s'agit là de la preuve la plus solide et de l'image la plus nette à ce jour de Bételgeuse B. « Il est remarquable de constater à quel point SPHERE et les techniques avancées de post-traitement, initialement développées pour détecter des exoplanètes, excellent également dans la détection d'un compagnon autour d'une étoile massive et évoluée comme Bételgeuse », explique le coauteur Anthony Boccaletti, également astronome à l'Observatoire de Paris.

« Pour être sûrs que ce compagnon existe bel et bien, il nous faudra encore l'observer dans un an, de l'autre côté de l'étoile, mais il ne reste pratiquement plus aucune marge de doute », ajoute Miguel Montargès.

Il y a quelques années, Bételgeuse a retenu l'attention tant des astronomes que du grand public lorsqu'elle a commencé à s'assombrir de manière visible. En tant qu'étoile supergéante évoluée, Bételgeuse devrait mourir dans une explosion de supernova, et cet assombrissement a conduit certains à supposer qu'elle était sur le point d'exploser. Une équipe d'astronomes dirigée par Miguel Montargès a étudié l'étoile à l'aide du VLT de l'ESO et a découvert qu'elle était en réalité masquée par un nuage de poussière.

La détection éventuelle de Bételgeuse B incitera les astronomes à étudier l'influence que cette compagne pourrait avoir sur l'explosion en supernova prévue de Bételgeuse. « La question de savoir si cette compagne aura un impact sur l'évolution de la supergéante rouge est véritablement posée », conclut Miguel Montargès.

Référence

M. Montargès, A. Boccaletti, O. Flasseur, A. de Koter, J. Milli, P. Kervella, S. Ridgway, E. Bordier, E. Lagadec, A. K. Dupree, F. Backs, T. Calderwood, and P. Morgan VLT/SPHERE imaging of the candidate companion of Betelgeuse Astronomy & Astrophysics manuscript no. aa61023-26

Contact scientifique local

Julien Milli, astronome à l'IPAG / OSUG

Cet article a été publié par l'ESO

L'adresse originale de cet article est https://www.osug.fr/actualites/fait...

A system of at least six exoplanets revealed after ten years of observations

Laurence Michaud, Webmaster — 2026-07-01T10:11:21Z

Artist's rendering of the system around the star HIP 41378. The rings around HIP 41378 f have not been confirmed. Credit: Salomé Grouffal

An international team led by Salomé Grouffal of the Marseille Astrophysics Laboratory (Aix-Marseille University/ CNES/CNRS) and the Grenoble Institute of Planetology and Astrophysics (CNRS/Grenoble Alpes University) has spent ten years studying an exceptional planetary system comprising at least six planets with long orbital periods, the outermost of which reaches the orbit of Mars. Such a rare system offers a new window into understanding the diversity of planetary systems. The planets in the HIP 41378 system pass in front of their star [1], creating an almost perfect alignment with Earth. However, only one in 200 systems like HIP 41378 has this configuration, and most known transiting planets are therefore very close to their star. HIP 41378 is therefore essential for studying planets in an environment comparable to that of the Solar System.

Discovered in 2015 by the Kepler telescope, HIP 41378 was already known to host five planets, but their nature and orbits remained poorly understood. Understanding this system has required a decade of observations using instruments based mainly in Chile [2], which measured variations in the star's velocity caused by the planets [3]. These signals, weaker than a pedestrian's walking speed, played hide-and-seek with the astronomers.

HIP 41378 thus becomes one of the first multiple systems where long-period planets are well characterised. It consists of three inner planets smaller than Neptune and three outer planets, which are low-density and can reach the size of Saturn. A seventh, more distant planet remains to be confirmed.

The outer planet HIP 41378 f is intriguing: its extremely low density defies planetary formation models. Could it be surrounded by giant rings or extensive opaque clouds? Further observations are needed to elucidate its origin.

This system provides a valuable laboratory for comparative planetology and opens up new avenues for understanding the formation and diversity of planetary systems.

Reference

A decade of monitoring the HIP 41378 planetary system - Masses and orbital periods of six planets and a planet candidate. S. Grouffal, A. Santerne, X. Dumusque, B. Akinsanmi, T. Guillot, N. C. Hara, A. Leleu, L. Malavolta, M. Saillenfest, D. J. Armstrong, S. C. C. Barros, D. Bayliss, A. S. Bonomo, D. J. A. Brown, A. Collier Cameron, M. Cretignier, I. J. M. Crossfield, F. Dai, M. Damasso, O. Demangeon, P. Figueira, P. Leonardi, A. F. Martínez Fiorenzano, M. López-Morales, E. Molinari, A. Mortier, L. D. Nielsen, H. P. Osborn, E. Petigura, K. Rice, N. C. Santos, A. Sozzetti, S. Sulis, S. Udry and C. Watson. A&A, 710 (2026) A275. DOI: DOI:10.1051/0004-6361/202659666

Local scientific Contact

Salomé Grouffal, postdoctoral researcher UGA at IPAG

This press release was originally published by the CNRS

[1] Transit method

[2] Thanks to the HARPS and ESPRESSO spectrographs in Chile, HARPS-N in Spain and HIRES in Hawaii.

[3] pRadial velocity method

L'adresse originale de cet article est https://www.osug.fr/actualites/comm...

Un système d'au moins six exoplanètes révélé après dix ans d'observations

Webmaster — 2026-07-01T10:11:21Z

Artist's rendering of the system around the star HIP 41378. The rings around HIP 41378 f have not been confirmed. Credit : Salomé Grouffal

Une équipe internationale menée par Salomé Grouffal du Laboratoire d'Astrophysique de Marseille (Université d'Aix-Marseille/CNES/CNRS) et de l'IPAG (CNRS/Université Grenoble Alpes) a étudié pendant dix ans un système planétaire exceptionnel comportant au moins six planètes à longues périodes orbitales, la plus externe atteignant l'orbite de Mars. Un tel système, rare, offre une nouvelle fenêtre pour comprendre la diversité des systèmes planétaires. Les planètes du système HIP 41378 passent devant leur étoile [1], imposant un alignement presque parfait avec la Terre. Or, seul un système comme HIP 41378 sur 200 est dans cette configuration, et la plupart des planètes en transit connues sont donc très proches de leur étoile. HIP 41378 est donc essentiel pour étudier les planètes dans un environnement comparable à celui système solaire.

Découvert en 2015 par le télescope Kepler, HIP 41378 comptait déjà cinq planètes, mais leur nature et leurs orbites restaient mal connues. La compréhension de ce système a nécessité une décennie d'observations avec des instruments majoritairement au Chili [2], qui ont mesuré les variations des vitesses de l'étoile sous l'influence des planètes [3]. Ces signaux, plus faibles que la vitesse d'un piéton, ont joué à cache-cache avec les astronomes.

HIP 41378 devient ainsi l'un des premiers systèmes multiples où des planètes à longue période sont bien caractérisées. Il se compose de trois planètes internes plus petites que Neptune et de trois planètes externes, peu denses et pouvant atteindre la taille de Saturne. Une septième planète, plus éloignée, reste à confirmer.
La planète externe HIP 41378 f est intrigante : sa densité extrêmement faible défie les modèles de formation planétaire. Serait-elle entourée d'anneaux géants ou de nuages opaques étendus ? De futures observations sont nécessaires pour en élucider l'origine.

Ce système constitue un laboratoire précieux pour la planétologie comparée et ouvre de nouvelles perspectives pour comprendre la formation et la diversité des systèmes planétaires.

Référence

Contact scientifique local

Salomé Grouffal, postdoctorante UGA au laboratoire IPAG

Ce communiqué de presse a été initialement publié par le CNRS

[1] Méthode des transits

[2] Grâce aux spectrographes HARPS et ESPRESSO au Chili, HARPS-N en Espagne et HIRES à Hawaii.

[3] Méthode des vitesses radiales

L'adresse originale de cet article est https://www.osug.fr/actualites/comm...