銀河系中處於主序階段最小的恆星是EBLM J0555-57Ab,它是一顆距離我們有600光年遠的紅矮星。雖然它是主序恆星,但它的體積卻非常小,平均半徑只有5.9萬公裡,只比土星要大一點。太陽系中有兩顆天體比它還大,一顆是太陽,另一顆也是充滿氫氣的木星。
這使它成為人類已知的最小恆星,但是比它還大的木星卻只是一顆行星,這是怎麼回事呢?答案的關鍵還是在質量上,這顆最小恆星的質量大約是木星的85倍,它也是成為主序恆星所需的最小質量。如果它的質量再低一點,那麼氫核聚變就不會發生。
雖然木星不是恆星,但它仍然是一個大傢伙。它的質量是太陽系中其它行星質量總和的2.5倍,是地球質量的318倍,是太陽質量的0.001倍。但是,這顆氣態巨行星的密度非常小,大約為每立方釐米1.33克。相比之下,地球的密度為每立方釐米5.51克,這是木星的4倍多。
但是,木星和太陽之間有很多相似的地方。比如,太陽的密度為每立方釐米1.44克,和木星相當接近。如果按質量劃分,太陽由71%的氫和27%的氦組成,而木星大約是73%的氫和24%的氦。也就是這個原因,許多人將木星稱為失敗的恆星。
還有一類天體可以被看成是失敗的恆星,它填補了氣態巨行星和恆星之間的空白,這就是所謂的褐矮星。褐矮星的最初質量大約是木星的十三倍,但是它們卻可以支持核聚變,因為它們身上的氫不是普通的氫,而是氫的同位素氘。
氘也被稱為重氫,它的原子核中除了一個質子外,還含有一個中子。它聚變所需的溫度和壓力條件均低於氫聚變的溫度和壓力。由於氘核聚變發生在較低的質量、溫度和壓力下,因此氘核聚變是恆星氫核聚變過程中的中間步驟,因為它們會繼續增大質量。但有些天體永遠達不到氫核聚變的質量,這些天體就被稱為褐矮星。
1995年,褐矮星被證實存在,但當時人們還不確定它是一顆恆星還是一顆行星。但一些研究已經表明,它們的形成和恆星是一樣的,都是由塵埃雲塌縮形成的,而不是像行星一樣由內核吸積形成的。有些褐矮星甚至達不到氘核聚變的質量,這時它與行星基本難以區分。