恆星形成
褐矮星
褐矮星是一顆失敗的恆星:一個像恆星那樣、由坍縮氣體團塊形成,卻最終太輕、永遠無法在核心點燃普通氫融合的天體。它處在最小的真正恆星與最大的行星之間的無人地帶,大到不能稱為行星,又小到無法像恆星那樣發光。儘管名為"褐",褐矮星其實並不褐;它會發出暗淡的暗紅光,溫度低時則幾乎黑得看不見。
分界線約在太陽質量的8%,大致是木星質量的80倍。低於此,核心永遠達不到足夠高的溫度(約一千萬度)以自持地融合普通氫,所以這天體永遠無法像真正的恆星那樣安定到主序上。褐矮星確實會短暫地融合氘(氫的一種重形式),若足夠重還會融合鋰,但這很快熄滅,此後它內部便再無熔爐。它只靠形成時殘留的熱發光,在數十億年間緩慢黯淡、冷卻,從暗淡的紅漸漸變成更冷、更暗、只在紅外可見的餘燼。它們的大氣冷到足以形成雲,甚至下起奇異礦物的雨。
褐矮星之所以重要,是因為它標記著恆星形成的最底一級,告訴我們造星過程最終在何處失敗。它們是初始質量函數最低質量的一端,其數量多寡是對碎裂能走到多低的直接檢驗。由於它們如此暗淡,最好在紅外中搜尋;為給它們分類,人們專門創立了全新的光譜型(L、T,以及最冷的Y)。它們與行星的邊界部分是定義與起源的問題,這也是褐矮星模糊了恆星與行星之間那曾經清晰界線的原因之一。
已知最近的褐矮星是一對名為魯曼16的天體,距我們僅約六光年半,它們冷到只有幾百度,因而不是在可見光中、而是憑紅外輝光被發現的,並顯示出片狀雲團掠過其表面的跡象。
它們冷到主要在紅外發光,大氣中還有類似天氣的雲。
褐矮星既不褐,也不是真正的恆星:它們像恆星那樣形成,卻從不維持氫融合,所以它們跨在與巨行星的邊界上,無法乾淨地歸入任何一邊。
又稱
另見