由于我们的太阳系的中心只有一颗恒星，因此我们可以合理地假设所有恒星都是独立形成的，并单独在银河系中运行。然而，事实证明，大约三分之一（甚至更多）的恒星诞生于我们的星系（以及其他星系），存在于多恒星系统中。可以有两颗星（称为双星），三颗星，甚至更多。

双星的力学

双星（两颗围绕共同质心运行的恒星）在天空中非常常见。在这样一个系统中，两颗恒星中较大的一颗称为主星，而较小的一颗称为伴星或次星。天空中最著名的双星之一是明亮的天狼星，它有一个非常暗淡的伴星。另一个最受欢迎的是阿尔比里奥，天鹅座天鹅的一部分。两者都很容易被发现，但它需要望远镜或双筒望远镜才能看到每个双星系统的组成部分。

双星系统这个术语不应该与双星混淆。这类系统通常被定义为两颗看似相互作用的恒星，但实际上彼此距离很远，没有物理联系。区分它们可能会让人困惑，尤其是从远处。

识别双星系统中的单个恒星也很困难，因为其中一颗或两颗恒星可能是非光学的（换句话说，在可见光下不是特别亮）。然而，当发现这样的系统时，它们通常分为以下四类之一。

可视二进制文件

顾名思义，视觉双星是可以单独识别恒星的系统。有趣的是，为了做到这一点，恒星必须“不太明亮”。（当然，距离物体的距离也是决定它们能否被单独分辨的一个因素。）如果其中一颗恒星的亮度很高，那么它的亮度将“淹没”同伴的视野。这让人很难看清。视觉双星是用望远镜探测的，有时也用双筒望远镜。

在许多情况下，当使用足够强大的仪器进行观察时，其他二进制文件，如下面列出的，可以确定为可视二进制文件。因此，随着使用更强大的望远镜进行更多的观测，这类系统的数量不断增加。

分光双星

光谱学是天文学中一种强有力的工具。它使天文学家只需对恒星的光线进行细致的研究，就可以确定恒星的各种性质。然而，在双星的情况下，光谱学也可以揭示一个恒星系统实际上可能由两颗或更多的恒星组成。

这是怎么回事？当两颗恒星围绕彼此运行时，它们有时会向我们移动，有时会远离我们。这将导致其灯光反复蓝移然后红移。通过测量这些位移的频率，我们可以计算出它们的轨道参数。

由于光谱双星通常彼此非常接近（如此接近，以至于即使是一台好的望远镜也无法将它们“分开”，所以它们很少也是可见双星。在奇怪的情况下，它们通常非常接近地球，周期也很长（它们之间的距离越远，围绕它们的共轴运行所需的时间就越长）。距离近和周期长使每个系统的伙伴更容易被发现。

天体测量双星

天体测量双星是在一种看不见的引力的影响下出现在轨道上的恒星。通常情况下，第二颗恒星是一个非常暗淡的电磁辐射源，要么是一颗小棕矮星，要么是一颗非常古老的中子星，已经在死亡线以下旋转。

有关“失踪恒星”的信息可以通过测量光学恒星的轨道特征来确定。寻找天体测量双星的方法也用于通过寻找恒星中的“摆动”来寻找系外行星（太阳系以外的行星）。根据这一运动，可以确定行星的质量和轨道距离。

食双星

在食双星系统中，恒星的轨道面直接在我们的视线内。因此，当恒星围绕轨道运行时，它们会在彼此前面经过。当较暗的恒星经过较亮恒星的前面时，系统的观测亮度会出现明显的“下降”。然后，当较暗的恒星移到另一颗恒星的后面时，亮度会有一个较小但仍然可以测量的下降。

根据这些倾角的时间尺度和大小，可以确定轨道特征以及恒星的相对大小和质量信息。

日食双星也可能是光谱双星的很好的候选者，尽管像那些系统一样，它们很少被发现是可视双星系统。

双星可以教天文学家很多关于它们各自系统的知识。它们还可以提供它们形成的线索，以及它们诞生的条件，因为诞生星云中必须有足够的物质使两者形成，而不是相互破坏。此外，附近不太可能有大型的“兄弟”恒星，因为它们会“吃掉”形成双星所需的物质。双星科学仍然是天文学研究中非常活跃的话题。

由卡罗琳·柯林斯·彼得森编辑和更新。