ננס חום (Brown Dwarf, גם "כוכב כושל" או Ultracool Dwarf) הוא גוף תת‑כוכבי גדול יותר מכוכב לכת וקטן מכוכב. יש מספר דרכים להגדירו: אחת מתבססת על המסה הדרושה להתיך דאוטריום (מימן כבד), כ־13 מסות צדק. גופים מעל כ־25 מסות צדק ייתכו דיו הרבה מהדאוטריום שלהם, ומעל כ־65, 70 מסות צדק ייתכן שגם יתיך ליתיום.
ננסים חומים מנוטרים על ידי תכונות כמו הסעת חום מלאה (convection), כלומר החום נע ממעבה האטמוספירה לליבה, ולכן אין הבדלים כימיים גדולים בין השכבות. באטמוספירות שלהם יש סערות ענק ו"גשם ברזל" במקרים מסוימים. חלקם מקיפים כוכבי לכת, ולחלקם יש לוויינים.
המונח "ננס חום" הוצע ב־1975 כדי לתאר גופים עמומים אלה. גילויים חשובים כללו את GD 165B, שאיפיין סיווג חדש, ומאוחר יותר את גליזה 229B ב־1995. גליזה 229B הראה ספקטרום עם מתאן, תכונה שהציבה אותו במעמד של ננס חום מהסוג T. מאז 1995 זוהו מעל אלף ננסים חומים, בעיקר בסקרים בתת‑האדום כמו 2MASS ו‑WISE.
ננסים חומים נוצרים בקריסה כבידתית של ערפילית גז ואבק, בדומה לכוכבים. אם המסה של הגרעין המתהווה קטנה מ־כ־0.084 מסות שמש, לא תתפתח היתוך מימן יציב. במקום זאת, הלחץ הנגרם ממילוי אלקטרוני (לחץ שנוצר על ידי אלקטרונים צפופים) עוצר את הקריסה, והגוף מתקרר עם הזמן.
מבחן ליתיום: כוכב שמצליח להתיך מימן ישרוף גם את הליתיום; ננס חום בדרך כלל שומר על ליתיום. בננסים קרים ניתן למצוא מתאן באטמוספירה, תכונה שמפרידה אותם מכוכבים. כדי להבדיל מפלנטה משתמשים גם במסה (גבול של כ־13 מסות צדק), צפיפות, קרינה בתת‑האדום ונתוני היווצרות.
ההגדרה המקובלת כיום של האיגוד האסטרונומי מתייחסת לגופים מעל גבול היתוך הדאוטריום כאל ננסים חומים, אך הדיון פתוח.
סיווגים נפוצים: M, L, T ו‑Y.
- סוג M: חלק מהגופים הקרובים לטווח הזה יכולים להיות כוכבים בעלי מסה נמוכה מאוד; הספקטרום שלהם מכיל קווי TiO ו‑VO.
- סוג L: טמפרטורות פנים של כ־1300, 2200 K. קווי בליעה חזקים של הידרידים ומתכות אלקליות.
- סוג T: "ננסי מתאן" עם טמפרטורות כ־700, 1300 K. ספקטרום מכיל CH4 (מתאן) ו‑H2O (מים). גליזה 229B הוא אבטיפוס.
- סוג Y: הקוריים ביותר; חלקם קרירים מאוד, עד לטמפרטורת חדר. מחקרם עוד מתפתח.
הפליטה העיקרית של ננסי L ו‑T היא בתת‑האדום הקרוב (1, 2.5 מיקרומטר). האטמוספירות קרות מאפשרות היווצרות מולקולות ובידודים של גז לנוזל, מה שמשפיע על הצבע והספקטרום.
תצפיות בתת‑האדום, כורונוגרפים והסקרים החלליים כמו WISE אפשרו גילויים רבים. כורונוגרף נחוץ לעתים כדי לחסום את אור הכוכב ולהראות לוויינים עמומים כמו גליזה 229B.
גליזה 229B ו‑GD 165B היו אב‑טיפוסים ששינו את ההבנה. מערכות קרובות כמו אפסילון באינדיאני Ba/Bb הן דוגמאות לננסים חומים סמוכים למערכת השמש.
ננס חום הוא גוף גדול יותר ממפלנטה וקטן יותר מכוכב.
הם נקראים גם "כוכב כושל" כי הם לא מדליקים היתוך מימן.
דאוטריום הוא מימן כבד. גוף מעל כ־13 מסות צדק יכול להתיך דאוטריום.
ננסים חומים חמים יותר מבפנים ומתקררים עם הזמן.
הם מתערבבים מבפנים לכל החוצה (זה נקרא הסעת חום).
בחלקם יש סערות גדולות ואפילו "גשם ברזל", טיפות מתכת.
המילה ננס חום הומצאה ב־1975.
גליזה 229B ו‑GD 165B היו גילויים חשובים.
גליזה 229B מכיל מתאן, וזה עזר לזהות אותו.
כוכב שרוף משמיד ליתיום. ננס חום בדרך כלל שומר על ליתיום.
זה עוזר לאסטרונומים להבדיל ביניהם.
L, מעט חמים יותר, עם מתכות באטמוספרה.
T, קרים יותר ויש להם מתאן.
Y, הקרים ביותר. כמה מהם חמים כמו חדר.
משתמשים בטלסקופים לתת‑אדום וכורונוגרפים.
הם מסתירים את האור החזק של הכוכב לבדוק את הלוויינים.
