Знакомьтесь, коричневый карлик: больше планеты и меньше звезды. Он представляет собой отдельную категорию и является одним из самых странных объектов во Вселенной.
Коричневые карлики обычно имеют массу от 12 масс Юпитера до нижнего предела массы звезды. И, несмотря на название, на самом деле они не коричневые. Самые крупные и самые молодые экземпляры довольно горячие и излучают равномерное лучистое свечение. Фактически, самые большие коричневые карлики почти неотличимы от красных карликов, самых маленьких звезд. Но самые маленькие, самые старые и самые холодные из них настолько слабы, что их можно обнаружить только с помощью наших самых чувствительных инфракрасных телескопов.
В отличие от звезд, коричневые карлики не генерируют собственную энергию посредством ядерного синтеза, по крайней мере, в течение очень долгого времени. Вместо этого они излучают радиацию из остаточного тепла собственного образования. По мере того, как это тепло уходит, коричневый карлик становится темнее, меняя цвет с огненно-красного на пятнистый пурпурный и невидимый инфракрасный. Чем больше масса при рождении, тем больше тепла он может уловить и тем дольше он может имитировать настоящую звезду, но окончательная судьба одинакова для каждого коричневого карлика, независимо от его происхождения.
На первый взгляд может показаться, что коричневые карлики — это просто очень большие планеты, но они могут делать то, чего не делают планеты. Хотя коричневые карлики не могут синтезировать водород в своих ядрах, для чего требуется около 80 масс Юпитера, они могут кратковременно участвовать в реакции синтеза другого типа.
В более холодном сердце коричневого карлика дейтерий, состоящий из одного протона и нейтрона, может превращаться в гелий-3, высвобождая энергию. Этот процесс не занимает много времени; Всего за несколько миллионов лет даже самые крупные коричневые карлики израсходуют весь имеющийся у них дейтерий, а затем просто остынут.
Что касается их размера, то они, как правило, не намного больше в диаметре, чем типичный газовый гигант, такой как Юпитер. Это потому, что, в отличие от звезды, здесь нет дополнительного источника энергии и, следовательно, нет давления, необходимого для поддержания себя. Вместо этого все, что осталось, — это экзотическая квантовая сила, называемая давлением вырождения, что означает, что в такой маленький объем можно втиснуть только ограниченное количество частиц. В этом случае коричневые карлики очень близки к пределу давления вырождения, позволяющего сохранять свой размер с учетом их массы.
Это означает, что, хотя их численность превосходит Юпитер, они не кажутся намного больше. И в отличие от Юпитера они способны к кратковременному ядерному синтезу. Однако после этого они проводят остаток своей жизни, скитаясь по галактике и медленно расслабляясь.
