A brown dwarf is a substellar object that lacks sufficient mass for sustained hydrogen fusion.Los enanos marrones ocupan el espacio entre los planetas gigantes y las estrellas verdaderas. Sus masas se sitúan aproximadamente entre 13 y 75 masas de Júpiter. A diferencia de los planetas, son capaces de fusionar deuterio brevemente al inicio de su vida, pero la fusión de hidrógeno les está vedada. Las atmósferas de estos objetos son bastante frías (de 300 a 2500 K), y en ellas se condensan granos de polvo de silicatos y hierro. Según los espectros, se distinguen clases: L (calientes, con líneas de metales y polvo), T (más frías, con bandas de metano) y luego Y, las más tenues, con temperaturas inferiores a 500 K.
La predicción teórica fue hecha por Shiv Kumar en 1963, quien introdujo el término «enana negro» para objetos con masa inferior a 0,07 M_⊙. En 1975, Jill Tarter propuso el nombre «enano marrón». El primer descubrimiento confirmado ocurrió en 1995: Teide Owen y colaboradores detectaron a Gliese 229 B en el Observatorio Palomar. Posteriormente, Subrahmanyan Chandrasekhar hizo una contribución fundamental al calcular la masa límite para cuerpos degenerados — el límite de Chandrasekhar, que aunque está por encima de las masas de los enanos marrones, sentó las bases para describir su estructura interna.
El objeto se forma como una estrella, a partir de la fragmentación de una nube molecular y acreción. Al comprimirse, la temperatura en el núcleo aumenta; si la masa está por debajo del umbral, la degeneración de los electrones ocurre antes de que se alcance la temperatura del ciclo pp (~3×10⁶ K). La compresión adicional se ve frenada por la presión de los electrones degenerados. Cualquier reacción termonuclear que se inicie en la fase de deuterio o litio agota rápidamente el combustible, ya que la temperatura cae al expandirse el núcleo. Después de esto, la luminosidad del objeto se mantiene únicamente por la liberación de energía gravitacional y el enfriamiento gradual. Las curvas de enfriamiento se describen mediante soluciones de las ecuaciones de estructura estelar considerando la ecuación de estado degenerada; el tiempo característico de enfriamiento es de decenas de miles de millones de años.
Los enanos marrones sirven como laboratorios naturales para estudiar las atmósferas de los planetas gigantes y las estrellas: tienen temperaturas intermedias y las mismas moléculas: metano, vapor de agua, monóxido de carbono.
El primer enano marrón descubierto, Gliese 229 B, tiene una temperatura de solo unos 950 K, más frío que la llama de una vela, aunque brilla no en luz visible, sino en infrarrojo.
