連星

現代の定義

現代の定義では、連星とは一般的に、共通の重心を中心に回転する星のペアに限定される。望遠鏡や干渉計を用いて解像できる連星は「可視双星」と呼ばれる。現在知られている視覚的連星の多くは、まだ1回転（完全な円）が観測されておらず、曲がった道や部分的な弧を描いているように見えている。

星の中には、何もない宇宙空間を周回しているように見え、伴星がないように見えるものがある。この場合、伴星は非常に小さくて暗いか、中性子星やブラックホールであることが多い。見えない伴星の例としては、「はくちょう座X-1」がよく知られているが、この場合、見える星の伴星はブラックホールのように見える。

より一般的には、天空で近接して見える2つの星のペアをダブルスターと呼んでいる。この区別は、英語以外の言語ではほとんど行われていない。二重星は連星系の場合もあれば、単に空では近くに見えるが、太陽からの実際の距離が大きく異なる2つの星の場合もある。後者は光学二重星または光学一対と呼ばれる。

ビジュアル・バイナリー

視覚的連星とは、望遠鏡を使って2つの星の分離が確認できる星のこと。明るい方が主星で、暗い方が副星である。視覚的連星は、数百年から数千年という長い時間をかけてお互いの軌道を周回します。

スペクトロスコピック・バイナリー

分光性連星とは、望遠鏡を使っても2つの星を別々に見ることができない連星のことです。2つの星は非常に接近しており、数週間から数日の間にお互いの周りを非常に速く動き回っている。しかし、地球に向かったり遠ざかったりする星が発する光の色のドップラー変化を記録することができる分光器を使うことで、2つの星が別々に見えるようになる。

エクリプスバイナリー

分光学的な双子星の中には、地球に対してエッジオンの軌道をとるものがあります。このような場合、2つの星が交互に相手の星の前を通過し、相手の星を食ってしまう、いわゆる「食う連星」になります。この場合、片方の星がもう片方の星の前を通っている間は、二重星から見える光の量が少し減ります。

アストロメトリック・バイナリー

天体視連星とは、片方の伴星しか見えない連星のこと。地球の近く（約10パーセクまで）にある天体連星では、目に見える伴星が目に見えない伴星の周りを動く「ゆらぎ」を見ることができる場合があります。長時間にわたって測定することで、見える星の質量や軌道の長さを算出できる可能性があります。この方法は、恒星の周りを回る大きな惑星の存在を検出するためにも使われており、2007年現在、200個以上の惑星が発見されています。

システムのプロパティ

ほとんどの連星は離脱連星である。互いの重力を除けば、お互いに何の影響もありません。

いくつかの連星は互いに接近しており、一方の星または両方の星が他方の星から物質を引き寄せることができるようになっている。接触双星は、同じ恒星の大気を共有しており、長い時間をかけて摩擦によって速度が低下すると、1つの星に合体することがある。これは、新星よりは明るく、超新星よりは弱く、一時的に明るく輝く現象である。

フォーメーション

1つの星が他の星のすぐ近くを通ったときに連星ができる可能性はありますが、その可能性は非常に低く（実際には2つの星が合体するには3つの星が近づかなければなりません）、星が密集している場所でのみ発生すると考えられています。現在のところ、ほとんどの双子星は、星が生まれる高密度のガス雲の中で一緒に形成されていると考えられています。

ランナウェイと新星

可能性は低いが、通過する星が連星系を乱し、連星を分裂させるのに十分な重力を与える可能性があるのだ。分離した星は、その後、普通の一つの星として生活する。しかし、十分な重力が加わって、2つの仲間がものすごい速さで離れていく、いわゆる暴走星が発生することもある。

時には白色矮星の周りを回っている星もあります。その星が十分に大きく、白色矮星に近ければ、白色矮星は伴星の大気からガスを吸い込むことができる。長い時間をかけて、大量のガスが白色矮星に集まってきます。このガスが白色矮星の重力によって圧縮されると、やがて核融合が起こり、新星と呼ばれる非常に明るい光を放つようになる。場合によっては、白色矮星に大量のガスが集まり、爆発によって完全に破壊されてしまうこともあり、これを超新星と呼んでいる。このような現象は、大きな星が軌道を維持する重い伴星を持たなくなるため、暴走星になることもある。

X-Ray バイナリー

X線二重星は、大量のX線を放射する。これは、質量の大きな星が質量の小さな星を食べることで生じる。質量の小さい星はドナーとなり、その物質は排出されて、質量の大きい（しかしよりコンパクトな）星である降着星に落ちます。これにより、例えばX線のような高エネルギーの光子が放出されます。X線はまた、熱核燃焼と呼ばれるプロセスで、質量の大きい星の表面の物質が消費されることによっても発生します。これにより、10秒間のバーストが発生します。