基础概念 · 恒星系统与轨道测量
什么是双星
What Is a Binary Star?
双星是受共同引力束缚并绕共同质心运行的两颗恒星。它们可通过直接成像、光谱位移、位置摆动或周期性食变识别，是测量恒星质量的重要工具。
同一方向的两颗星不一定是双星
双星由两颗受共同引力束缚的恒星组成，它们都绕系统的共同质心运行。质量较大的成员离质心较近，质量较小的成员移动范围较大。若两颗星只是在天空中投影得很近、实际距离却相差很远，则称为光学双星，不属于同一物理系统。
双星可以由质量相近的两颗普通恒星组成，也可以包含白矮星、中子星或黑洞等恒星遗骸。轨道尺度从彼此几乎接触到相距很远都有可能。‘双星’描述的是引力和轨道关系，不等于两颗星看起来一样亮、同时诞生后便永远互不影响。
怎样发现看不清的伴星
望远镜能分开两颗成员时，天文学家可长期测量它们的相对位置，这类系统称为目视双星。若轨道太紧，光谱线随成员朝向或远离地球而周期性移动，可识别光谱双星；若成员互相遮挡，系统总亮度会规律下降，便形成食双星。
盖亚等任务还能测量可见恒星在天空中的微小摆动，由此发现暗弱或不发光的伴星。不同方法各有几何选择效应：没有观测到食变不代表没有伴星，只可能是轨道方向不合适；只看见一组谱线，也不表示系统一定只有一颗恒星。
双星为何能称量恒星
单颗遥远恒星的质量很难直接测量。双星轨道提供了动力学方法：结合公转周期、轨道尺度和倾角，可用开普勒定律与引力理论求得系统总质量；若两颗成员的运动都能测量，还可分别估算质量。这是建立恒星质量—光度关系的基础。
距离很近的双星还会交换物质。成员膨胀到自身洛希瓣边界后，气体可能流向伴星，改变双方的质量和演化速度，并产生新星、X射线双星或双致密天体。用孤立恒星演化顺序解释这类系统常会出错；双星环境本身就是决定后续命运的物理条件。