La quema del deuterio se produce en su juventud y es posible debido a su baja temperatura de fusión, unos 100.000 K. Dado que el deuterio es un combustible minoritario que desaparece rápidamente, dicha reacción no puede sostener el colapso. Las enanas marrones siguen brillando por un tiempo debido al calor residual de las reacciones y a la lenta contracción de la materia que las forma. Las enanas marrones continuarán contrayéndose y enfriándose hasta llegar al equilibrio. Se cree que las enanas marrones son estrellas «fallidas», ya que contienen los mismos materiales que una estrella como el Sol, pero con muy poca masa para brillar. Son muy parecidas a los planetas gaseosos; no son del todo planetas pero no son del todo estrellas.

En 1963 el astrofísico de origen indio Shiv Kumar fue el primero en estudiar teóricamente la evolución y propiedades de estrellas de masa muy inferior a las que se conocían por aquel entonces. Sus cálculos corresponderían a lo que hoy denominamos enanas marrones. Kumar denominó a estos objetos enanas negras. El nombre Brown Dwarffue propuesto en 1975 por la astrofísica Jill Tarter, famosa por ser la portavoz del proyecto SETI. Existe discrepancia acerca del uso de los nombres enana marrón o enana café a nivel mundial, aunque en español se ha impuesto enana marrón mayoritariamente. La primera enana marrón verificada fue Teide 1, en 1995, en el telescopio IAC-80del Observatorio del Teide (Tenerife), por un grupo español de astrofísicos pertenecientes al IAC. La enana marrón mejor caracterizada es Gliese 229B, la compañera de menor masa de la estrella Gliese 229.

Los telescopios Explorador Infrarrojo de Campo Amplio (WISE) y Spitzer de la NASA han descubierto lo que parece ser la enana marrón más fría conocida, un sombrío objeto en forma de estrella que, sorprendentemente, es tan frío como el Polo Norte de la Tierra.

Las imágenes de los telescopios espaciales también identificaron que el objeto está a 7,2 años luz de distancia, ganándose el título de ser el cuarto sistema más próximo a nuestro sol. El más cercano, un trío de estrellas, es Alfa Centauri, a unos 4 años luz de distancia.

"Es muy emocionante descubrir un nuevo vecino de nuestro sistema solar, que está tan cerca", dijo Kevin Luhman , un astrónomo del Centro de Exoplanetas y Mundos Habitables de la Universidad Estatal de Pennsylvania, University Park . "Y teniendo en cuenta su temperatura extrema , debería decirnos mucho acerca de las atmósferas de los planetas, que a menudo tienen similares temperaturas frías".

Las enanas marrones comienzan sus vidas como estrellas que colapsan como bolas de gas, pero carecen de los medios para quemar el combustible nuclear e irradiar luz de las estrellas . La enana marrón más fría recién descubierta se llama WISE J085510.83 – 071.442,5 . Tiene una temperatura de menos 48 a menos 13 grados Celsius. Los registros anteriores de las enanas marrones más frías , también encontrados por WISE y Spitzer, estaban aproximadamente a temperatura ambiente.

WISE fue capaz de detectar el objeto porque inspeccionó todo el cielo dos veces en luz infrarroja, observando algunas zonas hasta tres veces. Objetos fríos como las enanas marrones pueden ser invisibles cuando son vistas por telescopios de luz visible , pero su resplandor térmico – aunque débil – se destaca en la luz infrarroja.

Después de notar el movimiento rápido de WISE J085510.83 – 071.442 el 5 de marzo de 2013 , Luhmann pasó tiempo analizando imágenes adicionales tomadas con Spitzer y el telescopio Gemini Sur en Cerro Pachón en Chile. Observaciones infrarrojas de Spitzer ayudaron a determinar la temperatura helada de la enana marrón. Detecciones combinados de WISE y Spitzer , tomadas desde diferentes posiciones alrededor del sol, permitieron la medición de la distancia a través del efecto de paralaje.

"Es notable que incluso después de muchas décadas de estudiar el cielo , todavía no tenemos un inventario completo de los vecinos más cercanos del sol ", dijo Michael Werner, científico del proyecto Spitzer en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California.

Se estima que WISE J085510.83 – 071.442,5 tiene de 3 a 10 veces la masa de Júpiter. Con una masa tan baja , podría ser un gigante gaseoso similar a Júpiter que fue expulsado de su sistema estelar. Pero los científicos estiman que es probablemente una enana marrón en lugar de un planeta, una vez que es sabido que las enanas marrones son bastante comunes. Si es así, es una de las enanas marrones menos masivas conocidas.

En marzo de 2013, el análisis de las imágenes de WISE realizado por Luhmann descubrió un par de enanas marrones mucho más calientes a una distancia de 6,5 años luz, lo que le convirtió en el tercer sistema más cercano al sol. Su búsqueda de cuerpos en movimiento rápido también demostró que el sistema solar exterior probablemente no contiene un planeta grande sin descubrir, lo que se ha denominado como "Planeta X" o "Nemesis".

Divulgadora Científica