Samotne ciała
Nie wszystkie samotne planety pozostaną samotne na zawsze. Nowe kosmiczne odkrycia
Gwiazdy powstają wskutek grawitacyjnego zapadania się olbrzymich zimnych obłoków gazu i pyłu. Jest to proces chaotyczny, prowadzący do powstania wielu obiektów o różnej masie. Rodzi się cała gromada gwiazdowa, jednak nie wszyscy jej członkowie staną się gwiazdami. Jeśli mają masę mniejszą niż ok. 8 proc. masy Słońca (80 Jowiszy), ich wnętrza nie osiągną temperatury koniecznej do rozpoczęcia i podtrzymania syntezy termojądrowej, jak we wnętrzu Słońca.
Istnienie takich „nieudanych” gwiazd astrofizycy najpierw przewidzieli na gruncie teorii, a odkryli dopiero kilkadziesiąt lat później. Nazwali je brązowymi karłami. Pierwsze z nich zaobserwowali w połowie lat 90. ubiegłego wieku – unoszące się samotnie w przestrzeni (jak Teide 1 w gromadzie Plejad), ale także związane z gwiazdami (jak Gliese 229B, towarzysz gwiazdy Gliese 229).
Gwiazdy, jak Słońce, świecą stabilnie dzięki reakcjom termojądrowym zachodzącym w ich jądrach. Prowadzą one do zamiany wodoru, ich głównego składnika, w hel. W Słońcu, w temperaturze sięgającej ok. 15 mln kelwinów, zachodzi tzw. cykl protonowy – reakcje prowadzące do zamiany czterech jąder lekkiego wodoru w jedno jądro helu-4, z wyzwoleniem dużej ilości energii.
Wnętrza brązowych karłów są zbyt chłodne, aby mógł tam zachodzić pełny cykl protonowy, ale znacznie niższa temperatura, około miliona kelwinów, wystarczy do zajścia niektórych reakcji jądrowych. Proton może się połączyć z jądrem deuteru, cięższego izotopu wodoru, tworząc jądro helu-3. Może się to wydarzać nawet w obiektach o masie ok. 13 razy większej niż Jowisz, dając brązowym karłom wewnętrzne źródło ciepła – ale tylko na jakiś czas (bo we Wszechświecie jest dziesiątki tysięcy razy mniej deuteru niż lekkiego wodoru). Już po kilku–kilkudziesięciu milionach lat „spalanie” deuteru ustaje.