— Objavljeno 29/03/2015 / Bug.hr.
Zvijezde nisu vječne. One se rađaju, razvijaju i umiru, baš kao i živi svijet. No, sličnost sa živim svijetom tu negdje i prestaje. Život zvijezde u najvećoj je mjeri određen samo jednim njezinim svojstvom – masom. Što je zvijezda masivnija to kraće živi. Osim toga, one najmasivnije svoj život završavaju katastrofalnom eksplozijom, zvanom supernova, pri čemu se vanjski slojevi razlete u okolni prostor, a unutrašnjost se sažme u kompaktni brzorotirajući objekt – neutronsku zvijezdu, ili čak crnu rupu. Zvijezde malih masa životare dugo. I kraj im je skroman. Gase se polako i dugo tinjaju kao neugašeni pikavci u pepeljari. Takve male ostatke nekad glamuroznih zvijezda nazivamo patuljcima. Ima ih raznih vrsta: crvenih, plavih, bijelih, crnih. Postoje i smeđi patuljci, no oni – tehnički govoreći – nisu zvijezde. Smeđi patuljci su skoro-pa-zvijezde ili neuspjele zvijezde, nešto između divovskog planeta i najmanje zvijezde. Vrlo ih je teško opažati zbog iznimno slaboga sjaja. Zapravo, njih niti ne možemo opaziti u vidljivom području nego eventualno u infracrvenoj svjetlosti ili na neke posebne načine, primjerice metodom gravitacijske mikroleće. Zadnjih su godina, zahvaljujući opservatoriju WISE, otkriveni brojni smeđi patuljci u našem svemirskom susjedstvu, udaljeni od Sunca do dvadeset godina svjetlosti. Moguće je da Proxima Centauri uskoro izgubi status najbliže zvijezde, kao što je Pluton bio izgubio status planeta.
Zvijezde nisu samo izvori energije. Njihova je uloga u svemiru puno veća. Zvijezde su tvornice većine elemenata, zapravo svih elemenata težih od berilija. Neposredno nakon velikog praska, a prije nastanka prvih zvijezda, formirani su tek najlakši elementi: vodik, helij, litij i berilij. I to u omjeru približno ¾ vodika i približno ¼ helija te nešto malo litija i berilija. Precizne omjere, kao i vrste izotopa, predviđa teorija velikog praska, a potvrđuju brojna opažanja. Iz tih primordijalnih elemenata, gravitacijskim sažimanjem oblaka plina, nastajala je prva generacija zvijezda. Središnji se dio zagrijavao kako je gustoća kolabirajućeg oblaka rasla. Naprosto, pojedine su čestice donosile svoju energiju, a veća gustoća čestica značila je veću gustoću energije. Temperatura pak nije drugo nego mjera prosječne energije čestica. Kad je temperatura u središtu plinovite kugle dosegla graničnu vrijednost od nekih deset milijuna stupnjeva, započele su termonuklearne reakcije, prvenstveno fuzija vodika u helij. Fuzijskim reakcijama oslobađa se ogromna količina energije i plinovita kugla tada postaje snažan izvor energije, počinje emitirati ne samo toplinu nego i svjetlost u okolni prostor. Time je zvijezda rođena.
Kako se mijenja omjer elemenata u središtu zvijezde, počinju i druge vrste termonuklearnih reakcija pa nastaju sve teži elementi. Već spomenute supernove način su kako se teži elementi raspršuju u okolni prostor. Ostaci eksplozija zvijezda nisu samo atomske jezgre, lakše i teže, nego i veće čestice: atomi, molekule pa i čestice do veličine od desetine mikrometra. Njih nazivamo kozmičkom prašinom. Ta kozmička prašina pomiješana s još nekomprimiranim oblacima primordijalnog plina, poput začina s glavnim sastojkom jela, materijal je iz kojega nastaje nova generacija zvijezda. A nastanak novih zvijezda nije nešto što se zbivalo davno u prošlosti svemira. Zbiva se i sada. Najpoznatije rodilište zvijezda vjerojatno je Orionova maglica, oblak plina i prašine koji je od Sunca udaljen oko 1600 godina svjetlosti. Doduše, ono što doslovno "danas" vidimo u Orionovoj maglici, tamo se događalo prije 1600 godina, dakle 415. godine, kad je ubijena Hipatija. No, iz kozmičke perspektive sve je to "danas".
Nastanak zvijezde gravitacijskim sažimanjem kozmičkog plina i prašine nije događaj koji svaki put da isti rezultat. Zvijezde se jako razlikuju po masi. One najmanje imaju tek desetinu mase Sunca ili otprilike sto masa Jupitera. Takve žive najdulje. One najmasivnije imaju i do 150 masa Sunca. Takve žive najkraće. A sad dolazimo do ključnog dijela priče: ako je gravitacijskim kolapsom plina i prašine formirana kugla mase ispod približno sto masa Jupitera pa se temperatura u središtu nije podigla do deset milijuna stupnjeva i nisu započele termonuklearne reakcije, onda nije nastala zvijezda nego smeđi patuljak. I dok je gornja granica mase smeđeg patuljka jasno određena fizičkim procesom, paljenjem termonuklearne peći, donja je više stvar dogovora. Uzima se da najmanji smeđi patuljak ima otprilike 13 masa Jupitera. Sve ispod toga nisu smeđi patuljci nego divovski plinoviti planeti, poput našeg Jupitera. Veći smeđi patuljci su dovoljno topli da zrače, ne u vidljivom nego većinom u infracrvenom području.
U prosincu 2009. godine NASA je u orbitu postavila WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer, širokokutni infracrveni pretraživač), svemirski teleskop za opažanja u infracrvenom području. WISE je deset mjeseci pretraživao cijelo nebo, dok nije potrošio svu rashladnu tekućinu, i pronašao na stotine objekata koji su "vidljivi" samo u infracrvenom području. Posebno su zanimljiva otkrića šest smeđih patuljaka u našem bliskom susjedstvu, na udaljenostima od 6,6 do 19 godina svjetlosti. Za usporedbu, Suncu najbliža zvijezda – Proxima Centauri – udaljena je 4,2 godine svjetlosti. Proxima Centauri jest zvijezda (u njoj se odvijaju termonuklearne reakcije), ali je također i patuljak. Svrstavamo ju u crvene patuljke, najlakšu kategoriju zvijezda čije se mase kreću od približno 0,1 do 0,5 masa Sunca. WISE je, također, otkrio i novu klasu smeđih patuljaka, nazvanih Y-patuljci. To su zapravo podsmeđi patuljci, objekti mase nešto ispod spomenute granice od 13 masa Jupitera, čija površina ima temperaturu otprilike jednaku temperaturi ljudskog tijela. Uglavnom, svemir nas ne prestaje iznenađivati, bez obzira istražujemo li njegove najveće dubine ili tek granicu svoga dvorišta.