Ця інтерактивна симуляція коричневого карлика дає змогу класифікувати субзоряний об'єкт за масою і спостерігати, як він охолоджується й тьмяніє протягом мільйонів років, простежуючи його шлях через спектральні класи L, T та Y на живій кривій температури відносно часу.
Нижче приблизно 13 мас Юпітера об'єкт не може запалити навіть синтез дейтерію і класифікується як газовий гігант. Між приблизно 13 і 80 масами Юпітера відбувається короткий синтез дейтерію, але температура ядра ніколи не досягає ~7-8 мільйонів К, необхідних для підтримки водневого синтезу — це коричневі карлики, «невдалі зорі», що просто охолоджуються й тьмяніють назавжди. Вище приблизно 80 мас Юпітера починається стійкий водневий синтез, і об'єкт стає справжньою зорею, утримуючи приблизно стабільну температуру нескінченно.
Перетягніть повзунок маси з території газового гіганта через діапазон коричневого карлика до зоряної межі й спостерігайте, як миттєво оновлюється значок класифікації. Збільшіть швидкість охолодження, щоб прискорити час, і спостерігайте, як колір об'єкта зміщується від біло-гарячого до глибоко-червоного в міру охолодження, тоді як графік відображає повну теплову історію.
Оскільки коричневі карлики постійно охолоджуються, лише за спостережуваною температурою неможливо визначити їхній вік чи масу, не знаючи також, скільки часу вони охолоджувалися — фундаментальна виродженість, яка робить науку про коричневі карлики особливо складною порівняно зі звичайними зорями.
Коричневі карлики займають проміжок мас між газовими гігантами й справжніми зорями — об'єкти з приблизно 13 до 80 мас Юпітера. Ця симуляція моделює граничні умови, які астрономи використовують для розрізнення трьох категорій: нижче 13 мас Юпітера тиск і температура ядра ніколи не зростають достатньо для будь-якого синтезу; між 13 і 80 масами Юпітера на ранньому етапі відбувається короткий синтез дейтерію, але він не може підтримуватися, тож об'єкт просто випромінює накопичене при формуванні тепло й охолоджується нескінченно; вище приблизно 80 мас Юпітера температура й тиск ядра достатні для підтримки звичайного водневого синтезу, і об'єкт виходить на головну послідовність як справжня, довгоіснуюча зоря.
Оскільки в них немає довготривалого джерела енергії, коричневі карлики безперервно охолоджуються й тьмяніють протягом мільярдів років, дрейфуючи через спектральні класи зі спадною температурою, вперше визначені для холодних зір, а потім розширені спеціально для коричневих карликів: L карлики (приблизно 1300–2500 К, запилені червоно-коричневі атмосфери), T карлики (приблизно 500–1300 К, смуги поглинання метану), і найхолодніші відомі Y карлики (нижче приблизно 500 К, атмосфери з водяними хмарами, що наближаються до температури теплої духовки).
Охолодження відбувається за степеневим спадом температури з часом, причому важчі об'єкти утримують тепло довше, оскільки мають більшу теплову масу відносно своєї випромінювальної поверхні.
Маса визначає класифікацію та початкову температуру формування; швидкість охолодження прискорює симульовані мільйони років, щоб ви могли спостерігати повну теплову еволюцію.
Спектральні класи L, T та Y були введені спеціально для опису коричневих карликів, надто холодних, щоб вписатися в традиційну зоряну послідовність O, B, A, F, G, K, M.
Коричневий карлик — це субзоряний об'єкт, масивніший за газовий гігант, але недостатньо масивний, щоб підтримувати водневий синтез у своєму ядрі. Він коротко синтезує дейтерій після формування, а потім просто охолоджується й тьмяніє решту свого існування, заслуживши прізвисько «невдала зоря».
Загальновживані межі — приблизно 13 мас Юпітера (нижче якої не відбувається жодного синтезу, що визначає планету) і приблизно 80 мас Юпітера (вище якої починається стійкий водневий синтез, що визначає справжню зорю). Об'єкти між ними є коричневими карликами.
Без стійкого внутрішнього джерела енергії, як водневий синтез, коричневий карлик може лише випромінювати тепло, що залишилося від його формування та короткого раннього горіння дейтерію. Оскільки ніщо не поповнює це тепло, його температура й світність неухильно знижуються протягом мільярдів років.
Це температурні спектральні класи, введені для опису холодних субзоряних об'єктів. L карлики найтепліші й найчервоніші, T карлики холодніші з поглинанням метану у своїх спектрах, а Y карлики — найхолодніші з відомих, деякі з атмосферними температурами, близькими до кімнатної.
Не самостійно. Оскільки коричневі карлики різних мас можуть мати однакову температуру в різному віці — важчий охолоджується від гарячішої початкової точки, легший охолоджувався довше — астрономам потрібні незалежні оцінки віку чи маси, щоб подолати цю виродженість.