Hva er en brun dverg?

En brun dverg er et legeme på kanten av å være en veldig stor planet eller en veldig liten stjerne. Brune dverger varierer fra 13 til rundt 90 Jupiter-masser. Den internasjonale astronomiske unionen setter linjen mellom store planeter og små brune dverger ved 13 Jupiter-masser, fordi dette er masseterskelen som er nødvendig for sammensmelting av deutrium.

Deutrium er en isotop av hydrogen som inkluderer et nøytron i kjernen, snarere enn utelukkende et proton som i vanlig hydrogen, og er den enkleste typen atom å smelte sammen. Siden deutrium er ganske sjelden sammenlignet med vanlig hydrogen - for eksempel 6 atomer i 10.000 for Jupiter - er ikke nok tilstede for dannelsen av en ekte stjerne, og derfor kalles brune dverger ofte "mislykkede stjerner."

Ved rundt 0,075 solmasser, eller 90 Jupiter-masser, blir brune dverger i stand til å smelte sammen normalt hydrogen - om enn i mye langsommere tempo enn hovedsekvensstjerner som vår sol - noe som gjør dem til røde dverger, stjerner med omtrent 1 / 10.000 sollys. Brune dverger viser generelt veldig liten eller ingen lysstyrke, og genererer varme primært gjennom radioaktive elementer som er inne i dem, så vel som temperatur på grunn av kompresjon. Siden brune dverger er veldig svake, er det vanskelig å observere dem på avstand, og bare noen få hundre er kjent. Den første brune dvergen ble bekreftet i 1995. Et alternativt navn som ble foreslått for brune dverger var "substar."

En interessant egenskap for brune dverger er at de alle har nesten samme radius - omtrent som for Jupiter - med bare 10% til 15% avvik blant dem, selv om massen varierer opptil 90 ganger Jupiter. I det lave området for masseskalaen bestemmes brunt dvergvolum av Columb-trykket, som også bestemmer volumet på planeter og andre objekter med lav masse. I det høyere området for masseskalaen bestemmes volumet av elektron-degenerasjonstrykket - det vil si atomer presses så tett sammen som mulig uten at elektronskjellene faller sammen.

Fysikken i disse to arrangementene er slik at når tettheten øker, blir radiusen grovt opprettholdt. Når det tilsettes ekstra masse forbi de øvre grensene for brune dvergmasser, begynner volumet å øke igjen, og produserer store himmellegemer med radier som er nærmere solen vår.