你是否想过，宇宙中除了恒星和行星，还有其他的天体吗？你是否想过，有些天体虽然看起来像恒星，但却没有恒星的光芒和热量，而是在黑暗中默默地存在着？你是否想过，有些天体虽然看起来像行星，但却不是围绕恒星旋转，而是自由地漂浮在空间中？

这些天体就是褐矮星，它们是宇宙中的 "失败的恒星"，它们的质量介于木星和最小的恒星之间，它们的直径大约是木星的一倍，但是它们的密度却是木星的几十倍。它们之所以被叫做 "失败的恒星"，是因为它们没有足够的质量来引发氢的稳定核聚变，这是恒星发光和发热的主要原因。 褐矮星只能在它们的核心中燃烧一种叫做氘的重氢， 但是这种燃烧是短暂的，而且很微弱，所以褐矮星的温度和亮度都很低，很难被观测到，就好比是在一个黑暗的屋子里，有一根直径几米的蜡烛，可是蜡烛芯却是几毫米粗细，点燃后在屋里的产生的亮光。

褐矮星虽然难以发现，但是它们在宇宙中却很常见。天文学家最近发现，银河系中可能散布着多达 1 000 亿个这种发出微弱光芒的天体。 据估计，银河系的恒星数量在 1000 亿到 4000 亿之间， 这意味着褐矮星几乎和恒星一样常见。

褐矮星的发现历史并不久远，直到 20 世纪 90 年代，人们才开始确认它们的存在。最早被发现的褐矮星是在 1995 年，一位名叫 Tadashi Nakajima 的日本天文学家，利用位于夏威夷的凯克望远镜，观测到了一颗名为 Gliese 229B 的天体，它的亮度只有太阳的 0.0001%，温度只有 1000 摄氏度，而且它的光谱显示出了甲烷的特征，这是一种只有在低温下才能存在的分子。这些特征表明，这颗天体不是一颗恒星，也不是一颗行星，而是一颗褐矮星。从此，人们开始了对褐矮星的系统性的寻找和研究。

褐矮星和行星看起来很相似，它们都是由气体和尘埃组成的球体，它们都没有稳定的氢聚变，它们都有类似的大小和密度。那么，我们如何区分它们呢？

一种方法是根据它们的质量来划分。褐矮星和气态巨行星之间的分界线一般被认为是太阳系质量最大的行星木星的 10 到 14 倍。 也就是说，我们不应该找到质量超过木星 13 倍的行星。

这是因为，在这种质量下，天体能够引发氘（一种 "重 "氢）的稳定核燃烧。氘的原子核不像 "标准 "氢（宇宙中最轻的元素）那样只有一个质子，而是有一个带正电荷的质子和一个不带电荷的中子。这就是褐矮星能发出微弱光芒的原因。

另一种方法是根据它们的形成方式来划分。褐矮星可以被归类为不是恒星但在气体和尘埃云坍缩时产生的天体，而行星则可以被定义为在坍缩恒星周围的原行星物质盘中形成的过密球体。

这种区别意味着褐矮星和行星的轨道特征也不同。褐矮星通常是孤独的，或者和其他褐矮星或恒星形成双星系统，而行星则通常围绕恒星旋转，或者和其他行星形成多星系统。

褐矮星虽然被称为 "失败的恒星"，但是它们并不是没有价值的。褐矮星可以帮助我们了解恒星和行星的形成和演化，以及宇宙中的物质分布和结构。

褐矮星也可以帮助我们寻找外星生命的可能性。一些褐矮星可能拥有自己的行星系统， 这些行星可能存在液态水和适宜的温度，从而支持生命的存在。 褐矮星的光芒虽然微弱，但是它们的红外辐射却很强，这可以帮助我们探测它们周围的行星和大气层。

褐矮星还可以帮助我们理解我们自己的太阳系。一些科学家认为，太阳系的边缘可能隐藏着一颗褐矮星，它被称为 "行星九"，它可能对太阳系的其他行星的轨道和倾角产生影响。 如果真的存在这样一颗褐矮星，它可能是太阳系最古老的成员之一，它可能带有太阳系形成时期的信息。