Il y a belle lurette que les astronomes ne s'inquiètent pas de la solitude des astéroïdes. Ils pressentaient l'existence de couples semblaient être constitués de deux corps accolés : c'est le cas de Pallas, de Hector, si l'on en juge par l'étude de la variation de leur luminosité au cours de leur rotation, ou encore de Castalia, tels qu'a pu les révéler les études radar conduites grâce au radiotélescope d'Arecibo en 1989, et de Kleopatra étudiée en 2000. Des situations qui suggèrent à leur origine l'existence de collisions douces entre deux astéroïdes ou peut-être entre un astéroïde et sa lune.

Le premier véritable satellite d'astéroïde a été observé par la sonde Galileo en 1993. Il s'agit de Dactyl, un objet de 1,5 km, qui gravite autour de Ida (56 km). Sachant que Ida appartient à une famille d'astéroïdes, les astronomes n'ont pas eu de mal à interpréter Dactyl comme une relique restée captive après l'impact à l'origine de toute la famille.

En octobre 1999, des chercheurs de l'université de Boulder (Colorado), utilisant l'optique adaptative montée sur le télescope Canada-France à Hawaii (CFHT) ont annoncé la découverte d'une seconde lune, baptisée Petit Prince en hommage au personnage de Saint-Exupéry, et gravitant autour de l'astéroïde Eugenia. Cette fois, l'origine du couple s'est révélée plus problématique. Eugenia est un corps très peu dense, peut-être à cause d'une extrême porosité. Il lui est dès lors difficile de garder un satellite qui serait issu d'une collision.
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Sylvia et ses deux satellites.
(© Franck Marchis et al, Nature, 2005).

Une nouvelle lune a encore été découverte en février 2000, toujours par la même équipe et avec les mêmes moyens, autour de l'astéroïde Pulcova. Puis, en août, Antiope 120 km deux corps séparés de 170 km de distance, Antiope, non pas un astéroïde et sa lune, mais plutôt un astéroïde double (deux astéroïdes de dimensions équivalentes qui orbitent autour de leur centre de masse commun). En 2003, des études radar ont montré que Hermès (récemment retrouvé après qu'on ait perdu sa trace pendant plusieurs décennies) était aussi dans ce cas. L'existence de tels jumeaux n'est pas encore comprise de façon satisfaisante, et encore moins celle de triplets, comme 87 Sylvia, dans la ceinture principale, dont on a découvert qu'on avait affaire à un astéroïde triple. Peut-être, dans le cas d'Antiope, faut-il supposer un second impact, intervenant indépendamment de celui à l'origine de la formation de la famille de Thémis (voir plus bas), qui aurait cassé en deux l'astéroïde. Un événement similaire pourrait être également à l'origine de la fracture en deux parties d'Hermès. En pratique la situation reste malgré tout difficile à expliquer, estiment aujourd'hui les chercheurs.