Les planémos « font le pont entre les étoiles et les planètes. Elles sont dotées aussi d’une intrigante atmosphère, tout comme la géante gazeuse Jupiter», explique le professeur associé au Département de physique de l’Université de Montréal et conseiller scientifique au Planétarium, Jonathan Gagné.

On les a trouvées dans le voisinage de notre Galaxie, à moins de 1500 années-lumière, se déplaçant de concert avec des étoiles. Ces « cousines » de Jupiter présentent entre une et 10 fois la masse de la planète géante, mais s’avèrent très discrètes: elles émettent une luminosité, mais très faible, à cause de leur chaleur interne, et surtout dans l’infrarouge.

C’est en constituant la base de données des amas ouverts et des associations stellaires de Montréal (MOCA) —un projet du département de physique de l'Université de Montréal— que ces intrigants objets célestes se sont distingués de l’ensemble d’étoiles, exoplanètes et autres naines brunes.

Les naines brunes sont d’autres objets célestes originaux, nommés souvent « étoiles avortées », aux grands écarts de températures (« froides » ou « chaudes ») et de 13 à 80 fois plus massives que les géantes de notre système solaire.

Elles peuvent se déplacer en solo ou en groupe, comme l’ont constaté les auteurs de cet article.

Si le fait que les planémos ne tournent pas autour d’une étoile les rend difficiles à détecter, cela comporte toutefois un avantage: « une fois détectés, il est plus facile d’étudier leur atmosphère, grâce à l’absence d’une étoile brillante aveuglant les instruments de mesure», note encore l’astrophysicien.

Les chercheurs les ont repérés dans toutes les directions du ciel, dont une dizaine se déplaçant de concert avec des groupes d’étoiles – mais pas en orbite autour de ces dernières.

L’étude a également permis de dater des centaines d’étoiles autour desquelles orbitent des exoplanètes – par rapprochement avec les objets célestes qui se déplaçaient en même temps qu’elles.

À la poursuite d’exoplanètes

Car c’est en cherchant des exoplanètes – des planètes gravitant autour d’autres étoiles que la nôtre - que les chercheurs ont mis à jour ces planémos, intrigants objets nommés ainsi en 2003, lors d’un congrès de l’ Union astronomique internationale, par l’astrophysicien américain Gibor Basri.

On recense actuellement près de 8000 exoplanètes, dont 6000 sont confirmées —et la liste s’allonge chaque mois. Les trois quarts ont été détectées par la méthode « du transit » —lorsqu’elles passent devant leur étoile, le changement de luminosité permet de « voir » la planète. 

L’analyse de la composition de l’atmosphère de ces planètes et la recherche de molécules d’eau révèle une grande diversité de mondes hors de notre système solaire : depuis les géantes gazeuses extrêmes - comme l’exoplanète WASP-39 b, située à 700 années-lumière – jusqu’aux « super-Terres » rocheuses telles que TOI-561 b. On commence aussi à en détecter dont la masse les fait plus ressembler à notre propre planète. 

La découverte de planémos pourrait être utile à cette quête. « Cela va permettre de mieux comprendre la formation de l’atmosphère des exoplanètes, alors qu’il y a tellement de scénarios différents. Cela va aussi faire avancer les connaissances fondamentales sur les planètes et les étoiles », résume l’astrophysicien.

On estime qu’il y aurait des centaines de milliards d’étoiles dans notre galaxie, la Voie Lactée, au diamètre de près de 100 000 années-lumière. Le télescope spatial Gaia, de l’Agence spatiale européenne (ESA) en dresse une carte de plus en plus précise, dénombre de plus en plus d’objets et détermine avec précision leur position tridimensionnelle.