Первые два коричневых карлика были обнаружены в Плеядах— скоплении молодых звезд в созвездии Тельца, находящихся на расстоянии около 400 св. лет от Солнца. Третий — всего в 19 световых годах от Земли, обращающийся вокруг звезды — маломассивного красного карлика Глизе 229. Плеяды — отличная "площадка для охоты" за коричневыми карликами, т.к. здесь они еще должны быть молодыми и, следовательно, еще достаточно горячими и яркими. Но как отличить коричневые карлики от маломассивных звезд?

В 1992г. испанские астрономы Рафаэль Реболо и Эдуарде Мартин, а также их итальянский коллега Антонио Магаззу предложили использовать для этого "тест на литий" — третий из самых легких элементов в таблице Менделеева. Звезды рождаются с небольшим относительным количеством лития: примерно один атом на миллион. В маломассивных звездах он быстро разрушается при ядерном горении, в то время как в субзвездных объектах — коричневых карликах — он может сохраняться в течение сотен миллионов лет. В 1995 году 10-метровый телескоп им. Кека на г. Мауна-Кеа (Гавайские о-ва) выявил слабые полосы лития в объекте РРL - 15, расположенном в звездном скоплении Плеяды.

А через несколько месяцев еще один слабый объект в Плеядах — Тейде 1— показал, что он сохранил практически полный запас своего "изначального" лития. Однако не все астрономы считали, что "литиевый тест" можно считать окончательным для того, чтобы судить о статусе такого объекта, как коричневый карлик. В это же самое время группа астрономов из Калифорнийского технологического университета и Университета им. Джона Хопкинса проводила поиски коричневых карликов, являющихся компаньонами обычных звезд. Для этого свет звезды-кандидата блокируется специальной маской в приборе нового типа — звездном коронографе, созданном на базе 1.5-метрового телескопа Паломарской обсерватории.

В октябре 1994 года астрономы направили объектив инструмента на звезду Глизе 229, холодный красный карлик, расположенный на границе между созвездиями Зайца и Большого Пса в 19 световых годах от Земли. Обнаруженный ими спутник, получивший обозначение Глизе 229В, находится от главной звезды на расстоянии, немного большем, чем расстояние от Плутона до Солнца, и обладает светимостью в 10 раз меньшей, чем светимость самых слабых звезд. В октябре 1995 года на конференции во Флоренции (Италия) команда, обнаружившая Глизе 229В, выступила с ошеломляющим открытием: спектр этого объекта выявил наличие в его атмосфере большого количества метана и водяного пара. Это говорит о том, что состав верхней атмосферы Глизе 229В находится в замечательной близости к атмосфере Юпитера и даже к огромной луне Сатурна — Титану и очень далек от состава атмосферы обычных звезд. Присутствие метана, который разрушается при температурах выше 1500 К, означает, что Глизе 229В слишком холоден для того, чтобы быть звездой.

Когда облако межзвездного газа и пыли сжимается, оно распадается на фрагменты различных размеров. Для фрагментов массой, большей чем 80 масс Юпитера (это число может немного варьироваться в зависимости от химического состава газа), гравитационные силы будут сжимать их ядра до высоких температур и давлений, достаточных для поддержания горения водорода, стабильного в течение миллионов, миллиардов или даже триллионов лет. Так образуется звезда. Но если масса фрагмента меньше пороговой (80 масс Юпитера или 0.08 массы Солнца), то формирующийся из него объект сохраняет свой исходный химический состав, хотя и может на несколько миллионов лет воспламенить горение легкого изотопа водорода — дейтерия.

Однако, не имея долговременного внутреннего источника энергии, они обречены на медленное увядание, наступающее, когда в космическое пространство уходят последние остатки тепла, выделившегося при гравитационном сжатии в период их формирования. Эти объекты — коричневые карлики. Их обнаружение в 1995 г. не было сюрпризом для многих ученых. Еще в 1963 году астроном из Университета штата Вирджиния (США) Шив Кумар предсказал существование таких объектов, которые астрономы сначала назвали "черными карликами". В 1975 году астроном Джил Тартер предложила название "коричневый карлик", т.к. термин "черный карлик" уже использовался для описания конечной фазы полностью проэволюционировавшей звезды, когда она остывает после фазы белого карлика. После открытия коричневого карлика, обращавшегося вокруг обычной звезды, многим показалось, что подобные пары должны быть весьма распространенными.

Действительно, большая часть обычных звезд существует в двойных или кратных звездных системах. А если коричневые карлики формируются подобно звездам, то и для них должна быть свойственна двойственность и кратность. Но оказалось, что большая часть обнаруженных коричневых карликов — свободно "плавающие" в космосе объекты, и только 1-2% нормальных звезд имеют в качестве компаньонов коричневые карлики. Тем не менее, астрономы обнаружили, как минимум, три системы, в которых сами коричневые карлики объединены в пары или более многочисленные группы. Например, уже известный нам объект РРL - 15 в Плеядах — одна из подобных систем: составляющие ее два коричневых карлика лежат так близко друг к другу (на расстоянии 0.09 астрономической единицы), что совершают один орбитальный оборот всего за 6 земных суток. "Это выглядит так, как если бы они пытались образовать маломассивную звезду, но так и не смогли собрать ее в одно целое", — так прокомментировал эту ситуацию астроном Гибор Басри из Калифорнийского университета в Беркли.

Сейчас несколько служб неба ведут поиск коричневых карликов, среди них: 2МА38 — Обзор всего неба на волне вблизи 2 мкм (2 микрона — волна, на которой коричневые карлики излучают большую часть своей энергии) и DENIS — служба Глубокого инфракрасного обзора. На момент написания этой статьи 2MASS обнаружил более 70 холодных объектов, которые могут оказаться коричневыми карликами (по крайней мере, 17 из них уже прошли тест на литий).

Некоторые из кандидатов настолько холодные и слабосветящиеся, что даже 10-метровый "Кек" не в состоянии получить их спектр. DENIS обнаружил, по крайней мере, 5 коричневых карликов и еще больше вполне достойных кандидатов. Каталоги 2MASS и DENIS насчитывают уже так много холодных объектов, что астрономы пришли к осознанию того, что им нужно пересмотреть схему классификации звездных спектров, которая практически не менялась уже 100 лет. По этой схеме звезды классифицируются буквами, указывающими тип их спектра. От самых горячих до самых холодных звезд буквы следуют таким образом: ОВАFGКМ. Дэви Киркпатрик (Калифорнийский университет) и Эдуарде Мартин предложили расширить эту спектральную классификацию буквой L, которой можно было бы обозначать объекты с температурами от 2000 до 1400 К, т.е. более холодные, чем класс М.

Некоторые из L-карликов — звезды еще в процессе формирования, но большая часть из них, весьма вероятно, коричневые карлики. Кроме этого, Киркпатрик предложил ввести еще одну букву — Т — для обозначения объектов холоднее 1400К, таких, как Глизе 229В, Юпитер и Сатурн. L-карлики разбросаны повсюду. Их больше, чем каких-либо других типов звезд в нашей Галактике. Даже несмотря на то, что коричневые карлики обнаруживаются в областях формирования звезд, в межзвездном пространстве и вокруг звезд, они все же очень легковесны по сравнению со звездами. Поэтому, несмотря на многочисленность обнаружения коричневых карликов, их количества достаточно для объяснения только небольшой доли темного вещества, которое составляет более 90% массы нашей Вселенной.