雙星

我們往往把恆星想像成散落在黑暗中的孤獨光點，但現實裡有相當多的恆星是成對出現的。雙星就是被引力束縛在一起的兩顆恆星，繞著它們共同的質心無盡地旋轉，宛如兩位手牽手、不停打轉的舞者。半數以上的類太陽恆星都至少有一個伴星，所以雙星並非例外——它近乎是常態。

雙星有好幾種，按我們探測這段「伴侶關係」的方式來區分。在目視雙星中，你能真切看到兩顆星，並在數年間看著它們繞轉。在分光雙星中，兩星近到肉眼無法分開，但它們光譜中的譜線會隨著兩星朝我們靠近、又遠離而來回移動（多普勒效應），從而洩露出軌道。在食雙星中，兩星恰好以側向（邊緣朝向）從我們的視角繞轉，於是它們輪流從對方前面經過，使合光變暗。藉助克卜勒定律和牛頓定律，每一種都能讓天文學家測出兩星的軌道週期與間距。

雙星之所以極其重要，是因為它們是直接「秤量」恆星的唯一辦法。一顆孤星無從下手測其質量，但相互繞轉的兩顆恆星遵從牛頓引力定律，所以只要為軌道計時、測出其大小，就能得到總質量——並且常常能得到各自的質量。我們關於恆星質量的幾乎一切認識，以及由此而來的至關重要的質光關係，都來自雙星。它們也是宇宙中一些最壯觀事件的舞台，從新星到某些超新星。