Слово «карлик» в астрономии описывает не один определённый объект, а несколько разных классов. Поэтому фраза «звезда-карлик» без уточнения может означать обычную небольшую звезду главной последовательности, остывающий остаток звезды или даже объект, которому не хватило массы для устойчивых термоядерных реакций.
Красные, оранжевые и жёлтые карлики
Большую часть жизни звезда проводит на главной последовательности: в её ядре водород превращается в гелий. К этому этапу относятся красные карлики, более горячие оранжевые карлики и звёзды солнечного типа, которые часто называют жёлтыми карликами. Солнце — звезда спектрального класса G на главной последовательности, хотя в видимом свете оно выглядит скорее белым, чем жёлтым.
Цвет здесь связан прежде всего с температурой поверхности, а продолжительность жизни — с массой и темпом расходования топлива. Красные карлики маломассивны и тусклы, зато используют водород очень медленно. Их расчётное время жизни намного превышает нынешний возраст Вселенной, поэтому ни один такой объект ещё не успел естественно завершить эволюцию.
Белый карлик — уже не обычная звезда
Белый карлик возникает после того, как звезда небольшой или средней массы сбрасывает внешние оболочки. Термоядерное горение в нём в обычном состоянии уже не поддерживает светимость: горячее плотное ядро постепенно отдаёт накопленное тепло. От гравитационного сжатия его удерживает квантовое давление вырожденных электронов.
Название может вводить в заблуждение. Белый карлик — не маленькая версия Солнца на главной последовательности, а один из возможных конечных остатков звёздной эволюции. Солнце станет белым карликом лишь после стадии красного гиганта.
Коричневые карлики стоят особняком
Коричневый карлик формируется подобно звезде, но его массы недостаточно, чтобы надолго запустить превращение обычного водорода в гелий. Некоторые такие объекты способны кратковременно сжигать дейтерий или, при большей массе, литий. Поэтому их помещают между газовыми планетами-гигантами и самыми лёгкими звёздами, хотя границы классификации зависят не только от массы, но и от происхождения объекта.
Что именно сравнивать
При вопросе о «самом маленьком карлике» сначала нужно назвать класс. У красных карликов сравнивают массу и радиус звезды, у белых — параметры компактного остатка, а у коричневых — массу, температуру и спектр субзвёздного объекта. Один общий рейтинг для этих трёх групп не имеет физического смысла.
Различия удобно связывать с источником энергии. Обычный карлик главной последовательности живёт за счёт устойчивого синтеза водорода. Белый карлик в основном остывает. Коричневый карлик не смог стать полноценной водородной звездой. Подробную схему рождения и эволюции звёзд приводит NASA.
