Czym jest brązowy karzeł? 

Brązowy karzeł to obiekt gwiazdopodobny, który na etapie ewolucji nie zebrał wystarczającej masy, by zaszła w nim reakcja termojądrowa i – tym samym – stać się pełnoprawną gwiazdą. Jego masa nigdy nie przekracza 8% masy Słońca lub 80 mas Jowisza, która jest wartością uznawaną za minimalną do tego, żeby obiekt mógł przekształcić się w gwiazdę.

Pierwszego takiego karła odkryto dopiero w 1995 roku, dlatego nie są jeszcze dobrze poznane. Dotychczas odkryto ich kilkaset, choć szacuje się, że w Drodze Mlecznej znajduje się do 100 miliardów brązowych karłów. 

Główną trudnością w obserwacji jest fakt, że nie wytwarzają światła w paśmie widzialnym - emitują jedynie promieniowanie cieplne z zakresu podczerwieni i mikrofal, które z kolei są blokowane przez atmosferę ziemską. Kolejną trudnością są ograniczenia współczesnej techniki, która nie jest w stanie wykryć samotnych obiektów o masach mniejszych niż kilkanaście mas Jowisza. Zadanie ułatwiają jedynie układy podwójne lub wielokrotne.

Jak powstają brązowe karły? 

Proces powstawania brązowych karłów nie jest jeszcze dobrze poznany ze względu na trudności obserwacyjne i fakt, że odkryto je dopiero pod koniec XX wieku. Wiele wskazuje jednak na to, że jest on podobny do procesu tworzenia się gwiazd na etapie protogwiazdy i powstają w obłokach gazowo-pyłowych. 

W wyniku kolapsu, czyli zapadania grawitacyjnego w jednym punkcie zaczyna się gromadzić materia, kurcząc się, na skutek czego rośnie jego masa i temperatura. Taki stan może trwać miliony lat a efekt końcowy zależny jest od tego ile materii nagromadzi się w protogwieździe. Jeśli osiągnie minimum 8% masy naszego Słońca, to rozpocznie się reakcja termojądrowa a protogwiazda stanie się gwiazdą ciągu głównego (jest to najdłuższy etap życia gwiazdy trwający od 70 do 90% czasu jej życia od momentu wytworzenia aż do śmierci).

Jeśli warunek ten nie zostanie spełniony, to obiekt zamieni się w Brązowego Karła, który wytwarza pewną ilość energii, ale zbyt małą żeby promieniował. Teorię tę zdają się potwierdzać obserwacje prowadzone w dalekiej podczerwieni. Wskazują one na istnienie brązowych karłów właśnie w obłokach, czyli w obszarach, w których zachodzą procesy gwiazdotwórcze.

Istnieją jednak teorie, które mówią, że brązowe karły nie są nieudanymi gwiazdami, lecz ogromnymi planetami. Można się zatem spotkać z potocznymi określeniami typu „niewypał” bądź „superplaneta”. W rzeczywistości brązowy karzeł może być bowiem zaledwie 13-krotnie większy od Jowisza, piątej planety naszego układu słonecznego, jednak będzie od niego wielokrotnie cięższy.

Brązowe karły blisko Ziemi 

Najbliższe Ziemi brązowe karły znajdują się w układzie podwójnym Luhman 16 (WISE 1049-5319) położonym w gwiazdozbiorze Żagla widocznym z południowej półkuli i oddalonym około 6,5 roku świetlnego. Jest to jednocześnie najbliższy nam układ gwiezdny (tj. składający się z gwiazd krążących wokół siebie powiązanych wzajemnym przyciąganiem grawitacyjnym). Nieco dalej, bo 7,2 roku świetlnego znajduje się brązowy karzeł WISE 0855-0714, który jest bardzo ciekawy ze względu na temperaturę wynoszącą od −48 do −13 stopni Celsjusza.