Vad är en brun dvärg?

En brun dvärg är en kropp på kanten av att vara en mycket stor planet eller en mycket liten stjärna.Bruna dvärgar sträcker sig från 13 till cirka 90 Jupiter -massor.Den internationella astronomiska unionen sätter gränsen mellan stora planeter och små bruna dvärgar vid 13 Jupiter -massor, eftersom detta är masströskeln som är nödvändig för sammansmältningen av deutrium.

Deutrium är en isotop av väte som inkluderar en neutron i kärnan, snarare än enbart en proton som i vanligt väte, och är den enklaste typen av atom att smälta.Eftersom deutrium är ganska sällsynt jämfört med vanligt väte och mdash;6 Atomer i 10 000 för Jupiter, till exempel mdash;Inte tillräckligt är närvarande för bildandet av en riktig stjärna, och därmed kallas bruna dvärgar ofta misslyckade stjärnor.

Vid cirka 0,075 solmassor, eller 90 Jupiter -massor, blir bruna dvärgar kapabla att smälta normalt väte - om än i mycket långsammare takt än huvudsekvensstjärnor som vår sol - vilket gör dem röda dvärgar, stjärnor med cirka 1/10 000 sol -luminositet.Bruna dvärgar i allmänhet visar mycket liten eller ingen ljusstyrka, vilket genererar värme främst genom radioaktiva element som finns i dem, liksom temperatur på grund av komprimering.Eftersom bruna dvärgar är mycket svaga är det svårt att observera dem på avstånd, och bara några hundra är kända.Den första bruna dvärgen bekräftades 1995. Ett alternativt namn som föreslogs för bruna dvärgar var Substar.

En intressant egenskap hos bruna dvärgar är att de alla har nästan samma radie - om Jupiter - med bara 10% till 15% varians mellan dem, även om deras massa varierar upp till 90 gånger den för Jupiter.Vid det låga intervallet för massskalan bestäms brun dvärgvolym av Columb-trycket, som också bestämmer volymen av planeter och andra lågmassaföremål.Vid det högre intervallet för massskalan bestäms volymen av elektrondegenerationstrycket - det vill säga atomer pressas så nära tillsammans som möjligt utan att elektronskalarna kollapsar.

Fysiken i dessa två arrangemang är sådan att radien, när densiteten ökar, upprätthålls grovt.När ytterligare massa läggs förbi de övre gränserna för bruna dvärgmassor börjar volymen öka igen och producerar stora himmelkroppar med radier närmare vår sol.