Brązowy karzeł to bardzo specyficzny typ ciała niebieskiego, które można określić jako nieudaną gwiazdę. To obiekt, który jest u progu zapłonu fuzji jądrowej i zostania gwiazdą, brakuje mu jednak do tego wystarczającej masy (brązowe karły mają zazwyczaj jedynie 8% masy naszego Słońca). Proces jego formowania przebiega tak, jak w przypadku gwiazdy, jednak tylko do pewnego momentu. Nigdy bowiem nie zostaje osiągnięta masa konieczna do tego, by wodór w jego jądrze został przekształcony w hel i by rozpoczęło się typowe dla gwiazd spalanie. Tak naprawdę, brązowe karły są po prostu planetami – olbrzymami, z jedną różnicą. Są one zdolne do syntezy deuteru. Pierwszy obiekt tego typu, został zaobserwowany dopiero w 1995 roku.
Kosmiczny „Wypadek”
Nie dość, że brązowe karły są wyjątkowe same w sobie, obiekt o którym mowa – „Wypadek”, jest osobliwy podwójnie. Chodzi o okoliczności jego odkrycia. Dan Caselden, dzięki któremu świat dowiedział się o istnieniu tego specyficznego ciała, jest astronomem–amatorem. Brał udział w zdalnym wyszukiwaniu interesujących danych pochodzących z obserwacji prowadzonych przez teleskopy należące do NASA, na swoim domowym komputerze. Jest to możliwe dzięki programowi NASA o nazwie „Backyard Worlds: Planet 9” (w wolnym tłumaczeniu: Światy z naszego podwórka: Planeta 9), który pozwala każdemu na dostęp do materiałów z obserwacji w celu ich analizy. Po wykryciu obiektu, zgodnie z procedurą, Caselden skontaktował się naukowcami prowadzącymi projekt. Okazało się, że to, co zwróciło jego uwagę, istotnie jest ciałem niebieskim i to naprawdę wyjątkowym. Poruszało się ono z bardzo dużą prędkością – 200 kilometrów na sekundę i emitował słabe światło. Oficjalna nazwa jaką mu nadano, to „WISE 1534-1043”, ale ze względu na okoliczności jego odkrycia i niecodzienne cechy, przylgnęło do niego inne określenie: „Accident”, czyli właśnie „Wypadek”.
Brązowe karły to obiekty, których masa jest około od 13 do 75 razy większa od masy Jowisza. Ich temperatura może wynosić od nieco poniżej 200 stopni do około 2000 stopni Celsjusza. Ponieważ nie posiadają one własnego źródła ciepła, brązowe karły wytracają powoli temperaturę przez okres miliardów lat. Ich temperatura jest tym, co wyróżnia je przy obserwacjach. Z jej powodu bowiem, emitują one bowiem promieniowanie podczerwone intensywniej niż w innych długościach fal, co pozwala je wyróżnić spośród innych ciał niebieskich. Co ciekawe, pomimo nazwy są z reguły pomarańczowe lub czerwone, a nie brązowe. Podobnie jak planety, brązowe karły posiadają atmosferę, która zwykle jest pełna gwałtownych burz. To bardzo użyteczna dla naukowców cecha, bowiem przy jej pomocy można określić prędkość wiatrów jakie wieją na brązowych karłach. W jednym z takich badań oszacowano prędkość wiatru na jednym z takich obiektów na ponad 2300 kilometrów na godzinę. To ponad pięć razy więcej niż na Jowiszu.
Brązowe karły mogą być pomocne w zrozumieniu wielu procesów w kosmosie
Brązowe karły nie są jednak tylko astronomiczną ciekawostką. Są niezwykle interesujące dla astronomów, ponieważ dzięki badaniu tych obiektów, mogą się wiele dowiedzieć zarówno na temat gwiazd, jak i planet. Obserwacje największych brązowych karłów, które masą są zbliżone do małych gwiazd mogą pomóc zrozumieć naukowcom jak dochodzi do zapłonu fuzji jądrowej. Nolan Grieves z Uniwersytetu Genewskiego w Szwajcarii, który zajmuje się badaniem brązowych karłów, mówi: „Brązowe karły znajdują się na granicy, za którą zaczyna zachodzić fuzja jądrowa”. Według obecnego stanu wiedzy, obiekt musi osiągnąć w swoim jądrze temperaturę około 3 milionów stopni Celsjusza, aby mogło dojść do zapłonu fuzji jądrowej, która zapoczątkowuje reakcję łańcuchową dzięki której wodór zostanie przekształcony w hel. Nikt jednak nie jest pewien, jaka dokładnie masa jest niezbędna aby do tego doszło. Badanie brązowych karłów, które są małe i zbliżone masą do planet olbrzymów, może z kolei pomóc naukowcom zrozumieć więcej na temat supermasywnych planet.
