Коричневые карлики — это субзвездные объекты , которые недостаточно массивны, чтобы поддерживать ядерный синтез обычного водорода ( 1H ) в гелий в своих ядрах, в отличие от звезды главной последовательности . Их масса находится между самыми массивными газовыми планетами-гигантами и наименее массивными звездами, примерно в 13–80 раз больше, чем у Юпитера ( MJ ). [2] [3] Однако они способны сплавлять дейтерий ( 2 H ), а самые массивные (> 65 МДж ) способны предохранитель литиевый ( 7 Li ). [3]
Астрономы классифицируют самосветящиеся объекты по спектральному классу , различие тесно связано с температурой поверхности, а коричневые карлики относятся к типам M, L, T и Y. [4] [5] Поскольку коричневые карлики не подвергаются стабильному синтезу водорода, они со временем остывают, постепенно переходя через более поздние спектральные типы по мере старения.
Несмотря на свое название, невооруженным глазом коричневые карлики кажутся разными цветами в зависимости от их температуры. [4] Самые теплые, возможно, оранжевые или красные, [6] в то время как более холодные коричневые карлики, скорее всего, кажутся человеческому глазу пурпурными . [4] [7] Коричневые карлики могут быть полностью конвективными , без слоев или химической дифференциации по глубине. [8]
Хотя их существование первоначально предполагалось в 1960-х годах, только в середине 1990-х были обнаружены первые однозначные коричневые карлики. Поскольку у коричневых карликов относительно низкая температура поверхности, они не очень ярки в видимом диапазоне длин волн, излучая большую часть своего света в инфракрасном диапазоне . С появлением более мощных устройств для обнаружения инфракрасного излучения были идентифицированы тысячи коричневых карликов. Ближайшие из известных коричневых карликов расположены в системе Лумана 16 , двойной системе коричневых карликов L- и T-типа на расстоянии около 6,5 световых лет. Луман 16 — третья по близости к Солнцу система после Альфы Центавра и Звезды Барнарда .
Теория существования объектов, которые сейчас называются «коричневыми карликами», была предложена Шивом С. Кумаром в 1960-х годах и первоначально называлась черными карликами , [9] классификация темных субзвездных объектов, свободно плавающих в космосе, но недостаточно массивных для поддержания водородного синтеза. Однако (а) термин «черный карлик» уже использовался для обозначения холодного белого карлика ; (б) красные карлики сливают водород; и (c) эти объекты могут светиться в видимом диапазоне длин волн в начале своей жизни. Из-за этого были предложены альтернативные названия этих объектов, в том числе планетарные [ проверьте правописание ] и субзвездные . Джилл Тартер , 1975 г.предложил термин «коричневый карлик», используя «коричневый» как приблизительный цвет. [6] [10] [11]
Термин «черный карлик» до сих пор относится к белому карлику , который остыл до такой степени, что больше не излучает значительного количества света. Однако время, необходимое даже для того, чтобы белый карлик с наименьшей массой остыл до этой температуры , по расчетам, превышает текущий возраст Вселенной; следовательно, ожидается, что такие объекты еще не существуют. [ нужна ссылка ]