根据国外一组研究小组针对巨型行星和褐矮星的研究发现，巨大的系外行星的形成过程和棕矮星的形成过程不一样，因为它们并不属于一个天体类别。褐矮星没有足够的氢氦物质来点燃剧烈的核聚变让其成为恒星，所以宇宙中所存在的褐矮星的规模比巨行星的规模更大。
研究小组使用位于夏威夷西部的地面望远镜(直接成像)和位于蒙大拿州的天文台以及斯巴鲁望远镜研究了27个星系中这些暗淡伴星的轨道。这些研究数据结合轨道模型，使研究小组能够确定这些系统中的褐矮星的形成过程与像恒星下次过程相同，而气体巨行星的形成过程与地球这样得行星的形成过程相同。
这张低质量的褐矮星GJ504B的照片是由鲍勒和他的团队在夏威夷的天文台用NIRC2相机自适应光学拍摄的。图像已被处理以去除来自主恒星的光(其位置被标记为“x”)。“伴星”距离地球和太阳的距离约为40倍，公转周期约为240年。通过年复一年地回到这个星系和其他星系，研究小组能够慢慢地追踪出这颗伴星的部分轨道，以限制它的形状，这为它的形成和历史提供了线索。
在过去的二十年里，技术的飞跃使得望远镜能够将光从母星和轨道上光线较暗的物体中分离出来。1995年，这项新技术首次直接拍摄到了一颗围绕恒星运行的褐矮星。第一张行星绕另一颗恒星运行的直接图像是在2008年拍摄的。
根据天文学家的定义，褐矮星的质量在木星的13到75倍之间。它们与行星和恒星都有共同的特征，研究小组想要解决一个问题：位于行星系统外围的气态巨行星是行星冰山的一角，还是褐矮星的低质量端?过去的研究已经表明，褐矮星轨道上的恒星很可能像低质量恒星一样形成，但这种形成机制所能产生的最低质量伴星还不太清楚。
通过耐心地观察巨型行星和褐矮星围绕它们的主恒星运行，鲍勒和他的团队得以限制轨道形状，尽管只有一小部分轨道被监测到。时间基线越长，可能的轨道范围越小。这些图显示了他们研究的27个系统中的9个。
解决这个问题的方法之一是研究系统的动力学：轨道观察，它们的轨道是解开它们进化的钥匙。
利用凯克天文台的自适应光学(AO)系统和近红外摄像机，第二代仪器以及斯巴鲁望远镜，研究小组拍摄了巨型行星和褐矮星围绕母恒星公转的照片。这是一个漫长的过程。他们研究的气态巨行星和褐矮星与它们的母星距离如此遥远，以至于一个轨道可能需要数百年的时间。
这项研究依赖于AO技术，该技术允许天文学家纠正地球大气造成的扭曲。在过去的三十年里，随着AO仪器的不断改进，更多的褐矮星和巨行星被直接成像。但由于这些发现大多是在过去的10年或20年里完成的，该团队只有每个物体总轨道的几个百分点对应的图像。他们把他们对27个星系的新观测结果与其他天文学家发表的或在望远镜档案中可以找到的所有以前的观测结果结合起来。
这时，计算机建模就派上用场了。这篇论文的合著者帮助创建了一个叫做“orbitize”的轨道匹配代码，该代码使用开普勒行星运动定律来识别哪些轨道与测量位置一致，哪些不一致。
该代码为每个伴星生成一组可能的轨道。每个巨型行星或褐矮星的轻微运动形成了可能的轨道“云”。云越小，天文学家就越接近它的真实轨道。更多的数据点，也就是每个物体在轨道上运行时更直接的图像，将改善轨道的形状。
这两条曲线显示了巨行星和褐矮星轨道形状的最终分布。轨道偏心率决定了椭圆被拉长的程度，一个圆形轨道的数值是0.0，一个接近1.0的高数值代表一个扁平的椭圆。位于离主恒星较远的气态巨行星的离心率较低，但褐矮星的离心率与双星系统相似，范围很广。作为参考，我们太阳系的大行星的偏心率小于0.1。
研究小组说说：“与其等上几十年或几百年，等一颗行星完成一个轨道，我们可以用非常精确的位置测量来弥补我们数据的时间基线缩短的问题”。找到轨道的形状是关键：有更多圆形轨道的物体可能像行星一样形成。也就是说，当一团气体和尘埃坍缩形成一颗恒星时，遥远的伴星(以及任何其他行星)就会由围绕该恒星旋转的扁平的气体和尘埃圆盘形成。
另一方面，轨道较长的行星可能形成了恒星。在这种情况下，一团气体和尘埃正在坍缩形成一颗恒星，但它裂成了两团。然后，每一簇都坍缩了，一簇形成了一颗恒星，另一簇形成了围绕该恒星旋转的褐矮星。这本质上是一个双星系统，尽管包含一个真正的恒星和一个形成恒星失败的褐矮星。
尽管这些伴星已有数百万年的历史，但它们是如何形成的记忆至今仍被编码在它们今天的怪异行为中，偏心度是测量一个物体的轨道有多远或多长，至少研究小组对27个遥远的同伴的研究结果是明确的。有趣的是，我们发现，当你把这些天体划分在木星质量超过15倍的标准边界上时，我们所称的行星作为一个整体，确实比其他行星有更多的圆形轨道。其余的看起来像双星。
这项工作的未来包括继续监测这27个对象，以及确定新的对象以扩大研究范围。目前，样本量仍然不大，但团队正在利用盖亚卫星寻找更多的候选者，以便在即将到来的巨型麦哲伦望远镜(GMT)和其他设施中使用更高灵敏度的直接成像进行后续工作。研究小组的研究结果证实了GPIES直接成像调查与双子座行星成像仪最近得出的类似结论，该调查发现了根据棕矮星和巨行星的统计特性形成不同通道的证据。
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