# Planets surviving common envelope evolution should be rare, massive, and orbit very close to their host star

**Authors:** Yadira S. Gaibor, Andrew Vanderburg, Juliette C. Becker, Melinda Soares-Furtado, Saul Rappaport, Tansu Daylan  
**arXiv:** [2610.27055](https://arxiv.org/abs/2610.27055)  
**Date:** 2026-10-19  
**Summary page:** https://www.summarizepaper.com/fr/arxiv-id/2610.27055v1/

## Key points

- L’étude évalue si des planètes géantes peuvent survivre à leur engloutissement par une géante rouge en expulsant son enveloppe, puis rester en orbite rapprochée autour de la naine blanche résultante.
- Les chercheurs simulent dix millions de systèmes par combinaison de paramètres afin de prédire la fréquence, les masses et les orbites des survivantes.
- L’efficacité d’éjection de l’enveloppe, notée α, est déterminante : avec la valeur privilégiée α = 0,41, aucune planète ne survit, soit une fréquence estimée inférieure à environ une survivante pour dix millions de naines blanches.
- Dans un scénario avec α = 2 et une étoile initiale de deux masses solaires, la fréquence atteint environ 7,6 survivantes pour 100 000 naines blanches après pondération par la fréquence des planètes géantes.
- Les survivantes typiques sont très massives et extrêmement proches de leur étoile : dans ce scénario, leur masse médiane est de 12 masses de Jupiter et leur distance orbitale médiane de 0,0049 UA.
- Une efficacité extrême de α = 20 peut porter la fréquence des survivantes à environ 1 % et permettre des masses plus faibles et des orbites plus éloignées, mais implique une source d’énergie supplémentaire.
- WD 1856b correspond mal aux survivantes typiques ; seuls les scénarios extrêmes reproduisent ses propriétés, tout en prédisant des planètes massives encore plus proches qui n’ont pas été observées.
- Les auteurs privilégient donc un autre mécanisme pour expliquer WD 1856b, notamment la migration à forte excentricité.
- Les conclusions restent limitées par les incertitudes sur l’enveloppe commune, l’énergie de recombinaison, les marées et l’omission des compagnons supplémentaires et de l’accrétion planétaire.
- La rareté attendue des transits complique les vérifications, mais les relevés ZTF et LSST pourraient fournir des contraintes décisives.

## Summary

Cette étude examine si des planètes géantes peuvent survivre à leur engloutissement par une étoile devenue géante rouge, puis rester sur une orbite rapprochée autour de la naine blanche qui en résulte. Dans ce scénario dit d’« enveloppe commune », la planète traverse les couches gazeuses de l’étoile et perd de l’énergie orbitale. Pour survivre, elle doit libérer suffisamment d’énergie pour expulser l’enveloppe avant d’être détruite. Les auteurs cherchent à prédire la fréquence, les masses et les distances orbitales de ces survivantes, afin de les distinguer des planètes rapprochées de leur étoile par migration à forte excentricité. Les chercheurs réalisent des simulations de populations comprenant dix millions de systèmes pour chaque combinaison de paramètres. Les masses planétaires initiales, comprises entre 0,1 et 13 masses de Jupiter, et les demi-grands axes, compris entre 0,03 et 30 unités astronomiques (UA), suivent des distributions issues des observations. Pour réduire le coût des calculs, ils simulent principalement l’évolution des planètes de plus de deux masses de Jupiter situées entre 1 et 15 UA. Des tests préliminaires indiquent en effet qu’en dehors de ces intervalles, aucune planète ne survit dans la plupart des scénarios. L’évolution des étoiles, initialement d’une ou deux masses solaires, est calculée avec MESA. Le modèle d’évolution orbitale tient compte des effets de marée et de la perte de masse stellaire. Au début de la phase d’enveloppe commune, un bilan énergétique permet de déterminer l’orbite finale. La planète est considérée comme détruite si cette orbite se situe en deçà de sa limite de disruption gravitationnelle ou de sa distance critique d’évaporation. Le paramètre déterminant est l’efficacité d’éjection de l’enveloppe, notée α. Pour α = 0,41, valeur privilégiée d’après les observations de systèmes binaires, aucune planète ne survit parmi les dix millions de systèmes de chacune des simulations concernées. Les auteurs en déduisent une fréquence extrêmement faible, inférieure à environ une survivante pour dix millions de naines blanches. Dans un scénario illustratif associant une étoile de deux masses solaires, des paramètres constants de dissipation des marées et une efficacité α = 2, ils obtiennent 1 084 survivantes sur dix millions de systèmes initiaux. Après pondération par la fréquence des planètes géantes, ce résultat correspond à environ 7,6 survivantes pour 100 000 naines blanches. Ces planètes sont généralement très massives, avec plus de dix masses de Jupiter, et extrêmement proches de leur étoile. Dans ce scénario, leur masse médiane atteint 12 masses de Jupiter et leur distance orbitale médiane est de 0,0049 UA. Toutes se trouvent à moins de 1,4 fois leur rayon de disruption. Les variations de la masse stellaire ou de la prescription des marées modifient le nombre de survivantes sans changer sensiblement leurs caractéristiques générales. En revanche, une efficacité extrême, α = 20, peut porter leur fréquence à environ 1 % et permettre la survie de planètes moins massives et plus éloignées. De telles efficacités supposent implicitement une contribution énergétique supplémentaire à l’éjection de l’enveloppe. Les propriétés de WD 1856b, dont la masse est d’environ cinq masses de Jupiter et la distance orbitale de 0,02 UA, concordent mal avec celles des survivantes typiques. Seuls les scénarios les plus extrêmes peuvent les reproduire, mais ils prédisent également davantage de planètes massives sur des orbites encore plus rapprochées, qui n’ont pas été observées à ce jour. Les auteurs privilégient donc un autre mécanisme de formation, notamment la migration à forte excentricité. Cette conclusion reste soumise à d’importantes incertitudes liées à la modélisation simplifiée de l’enveloppe commune, à la contribution mal connue de l’énergie de recombinaison, aux prescriptions des marées ainsi qu’à l’absence de prise en compte de compagnons supplémentaires et de l’accrétion sur la planète. Enfin, la rareté attendue des transits limite les possibilités actuelles de vérification. De grands relevés comme ZTF et LSST pourraient toutefois apporter des contraintes décisives.