| Le nane brune si formano, esattamente come le stelle, per il collasso gravitazionale di nubi di gas nello spazio, ma hanno massa insufficiente (inferiore dell'8% circa della massa del Sole) per innescare reazioni di fusione nucleare al loro interno. Tali stelle irraggerebbero una debole luce per un centinaio di milioni di anni circa, in conseguenza alla conversione di energia gravitazionale in calore.
Nei primi stadi della loro vita, la maggior parte delle nane brune in effetti genera un po' di energia grazie alla fusione del litio e del deuterio, elementi molto facili da fondere, che sono assenti nelle stelle normali (che li bruciano immediatamente). La presenza del litio è un forte indizio che un oggetto di piccola massa sia una nana bruna.
Le nane brune continuano a brillare nel rosso e soprattutto nell'infrarosso dopo aver esaurito il deuterio. La sorgente di energia per il loro brillare è semplicemente il calore rimasto dalla combustione del deuterio e del litio, che però si riduce lentamente. Le atmosfere delle poche nane brune conosciute hanno temperature che variano da 700 a 2300 °C (nella classificazione stellare l'intervallo di temperatura superficiale di tali oggetti va da 2000 K a 700 K per le classi L e T). Tutte le nane brune si raffreddano nel tempo, perché non hanno altre fonti di energia. Quelle più grosse si raffreddano più lentamente. Si conoscono solo poche nane brune e tra queste molte non sono neppure certe. Si pensa che siano stelle molto comuni, ma la loro osservazione è resa difficile dalla loro bassissima luminosità, che le rende invisibili già a piccole distanze.
Il limite tra un pianeta gigante gassoso e una nana bruna è piuttosto indefinito. La principale differenza è il modo in cui sono nati: un pianeta orbita attorno a una stella più grande, mentre una nana bruna si è formata per collasso diretto di una nebulosa, come le stelle normali. L'unica differenza rispetto a queste è che o la nebulosa era troppo piccola oppure, quando la nana bruna era ancora una protostella, venne sbalzata fuori dal proprio disco di accrescimento a causa dell'interazione con un altro corpo massivo.
Recenti osservazioni delle nane brune conosciute hanno rivelato delle variazioni di luminosità regolari nell'infrarosso. |
