双星系统是指由两颗 恒星 组成，相对于其他恒星来说，位置看起来非常靠近的 天体系统 ， 联星 是指两颗恒星各自在轨道上环绕着共同质量中心的 恒星系统 。 双星 可以当成联星的同义词，但一般而言，双星可以是联星，也可以是没有物理关联性，只是从 地球 观察是在一起的光学双星。
双星系统是 天体 物理学中一个重要研究课题，对于研究不同天体间的关系问题具有重要意义。
发现历史
1650年，Giovanni Battista Riccioli 在大 北斗 （ 大熊座 ）发现双星系统。
1685年，在南天的 南十字座 ，丰特奈神父发现了明亮的 十字架二 双星系统。
1767年，约翰·米契尔最早提出 双星 可能彼此间有着物理上的关联性，他认为双星都是由彼此对齐而形成的可能性太小。
1779年， 威廉·赫歇尔 开始观测双星系统，不久就发表了含700对双星的目录。
1802年，科学家威廉·赫歇尔首次提出了“双星”这个名词。
1827年，第一个双星系统的完整轨道 大熊座ξ ，由Félix Savary计算完成。
1844年， 德国 天文学家 贝塞尔 根据它的移动路径出现的波浪图形推断 天狼星 是一颗双星，因为该星在附近空间中沿一条呈波形的轨迹运动。天狼星及其 伴星 都在偏心率颇大的轨道上互相绕转，绕转的周期是49.9年，平均距离约为日地距离的20倍。尽管亮星光芒四射，用大望远镜还是不难看到那颗7等的伴星。伴星的质量与 太阳 差不多，它的半径却只有太阳的1/50，密度则比太阳大得多，平均密度为30㎏/立方厘米，是第一颗被发现的 白矮星 。
2015年03月09日，天文学家发现 太阳系外行星 绕奇特“四体” 恒星 运行。
分类介绍
物理双星
双星 有多种。一颗恒星围绕另外一颗恒星运动，并且互相有 引力 作用，称为物理双星；一般所说的双星，没有特别指明的话，都是指物理双星。
光学双星
两颗恒星看起来靠的很近，但是实际距离却非常远，这称为光学双星。
目视双星
根据观测方式不同，通过天文望远镜可以观测到的双星称为目视双星；
分光双星
只有通过分析光谱变化才能辨别的双星称为分光双星。
食双星
有的 双星 在相互绕转时，会发生类似 日食 的现象，从而使这类双星的亮度 周期性 地变化。这样的 双星 称为食双星或食 变星 。食双星一般都是分光双星。
密近双星
还有的双星，不但相互之间距离很近，而且有物质从一颗子星流向另一颗子星，这样的双星称为密近双星。
X射线双星
有的密近双星，物质流动时会发出X射线，称为X射线双星。
物理特点
在 银河系 中， 双星 的数量非常多，估计不少于单星。研究双星，不但对于了解 恒星形成 和演化过程的多样性有重要的意义，而且对于了解银河系的形成和演化，也是一个不可缺少的方面。
其中一个的 万有引力 由另一个星体提供，反之相同。它们的 向心加速度 之比为他们质量的反比。
注意： 行星 围绕 恒星 做匀速 圆周运动 ，或者 卫星 绕行星做圆周运动时，万有 引力 作用的距离，刚好是行星(或卫星)圆周运动的轨道半径，但是在 双星 系统中的引力作用的距离与双星运动的轨道半径是不同的，双星系统中两星做圆周运动时的 角速度 和周期是一定相同的。它们的 切向速度 之比与其各自运行的轨道半径之比相同。
形成理论
重力形成理论
虽然这种可能性相当低，但经由重力捕获将两颗恒星结合在一起创造出双星系统，并不是不可能的。在这个过程中，需要三个 天体 ，依据能量守恒律需要一个物天体带走被捕获天体的能量。但双星系统数量众多，这不可能是形成双星系统的主要程序。
扰动形成理论
三颗 恒星 位置接近，在三者相互扰动之下，系统终会将三颗恒星中的一颗抛出，并且假设在没有明显的进一步扰动下，留下来的两颗星会形成稳定的双星系统。
质量传输和 吸积 理论
当一颗 主序星 在演化的过程中尺寸增加时，或许会超出它的 洛希瓣 ，意味着有些物质可能会进入 伴星 的重力牵引大于它本身 引力 的区域。这样的结果是质量从一颗恒星由所谓的洛希瓣溢流，经由 吸积盘 的吸收或直接的撞击，而传输至另一颗恒星（伴星），形成双星系统。
轨道周期
双星系统中 恒星 的轨道周期可以短于一小时（如猎犬座AM），或是数天（ 天琴座 β型 变星 ），但是也有长达数十万年的（环绕着 南门二 ( 半人马座 αAB）的 比邻星 )。T=2πL 根号 （R/Gm）、T=2πL根号（r/GM）,T=2π根号（L*3/G（M+m））
科学研究
2012年8月28日， 美国 一个 天文学 研究团队发布最新研究成果，他们利用 开普勒太空望远镜 首次观测到一个双星系统中两个 行星 围绕一对恒星运转。此前的天文学研究已证实， 宇宙 中的 恒星 多数不会像太阳一样“孤独地”运转，而往往会伴随另一颗恒星，并且两者相互环绕运转。天文学家已在这些双星系统中发现围绕它们 公转 的行星，但数量都没有超过一个。
据领导这项研究的美国州立 圣迭戈 大学天文学家杰罗姆·欧罗斯介绍，新发现的双星系统被命名为“ 开普勒47 ”，这一系统中的其中一个 恒星 具有类似 太阳 的体积，另一个的体积仅有它的三分之一。两个 行星 的大小则与 海王星 相近，它们在相当近的轨道上围绕 双星 公转。
更重要的是，在最外围轨道运转的那颗 行星 ，恰恰处在天文学家称为“宜居地带”的位置上，其进一步的研究有可能发现类似 地球 的 宜居行星 。
2013年4月1日息，据国外媒体报道，法国科学家认为他们已经在特别遥远的一个 星系 里，捕捉到一颗天体2 质量 0103(AB)b围绕两个太阳运行的第一张图，由法国 格勒诺布尔 约瑟夫·傅里叶 大学的菲利普-达拉姆及其同事在2012年11月拍摄到。他们查阅望远镜的档案数据后发现，这个巨大天体在2002年到2012年间运行了相当远的一段距离。
他们认为，这颗星球的运行轨道距离 双子星 大约有125亿公里。它距离它的主星非常近，很有可能正是双子星周围的尘埃盘形成了该 天体 ，很多 行星 都是这么诞生的。但是2MASS0103(AB)b的质量是 木星 的12到14倍，位于行星和降级 恒星 褐矮星 之间的分界线上。
有四个太阳的行星被证实
2011年10月17日， 英国 科学家确认了一颗与4颗恒星相伴的行星，这意味着该行星的天空上有“四个太阳”，这是天文界首次发现此类 天体系统 。这颗行星位于 天鹅座 ，距 地球 约3200光年，大约是地球大小的6.2倍。
研究人员发现，这颗被称作 PH1 的行星绕着一个双星系统旋转，而同时还有另一个双星系统绕着前一个双星系统转动，这意味着同时有4颗恒星照亮它的天空。但这样的系统也让天文学家困惑，不明白这颗 行星 如何能在4颗 恒星 的 引力 下稳定存在而没有被“撕碎”。
双星系统是两颗恒星互绕旋转的系统，这种系统并不罕见，但拥有行星的双星系统并不多。在数以千计的已知行星中，此前只发现有6颗行星是绕双星系统旋转的。而本次发现的行星PH1是第一颗同时还伴有另一个双星系统的行星。
两个太阳
2013年4月1日，国外科学家认为，他们已经在特别遥远的一 个 星系 里，捕捉到一颗行星围绕两个太阳运行的第一张图。
智利欧洲南方天文台的望远镜拍到的这张图片显示，一颗巨大的 天体 围绕一对 双子星 运行。然而，它的体积非常大，研究人员无法确定它是一颗降级 恒星 ，还是一颗特别庞大的 行星 。他们表示，确定它的身份将有助于人们更好地了解恒星和行星是如何形成的。
2022年7月消息， 中国科学院云南天文台 韩占文 院士研究团队和 澳大利亚国立大学 研究团队合作，首次“看到”了被 双星 抛向太空的膨胀的共有包层，在观测上发现了双星共有包层演化过程的直接证据。相关成果于7月7日在 英国 《 皇家天文学会月刊 》在线发表。
双星系统中的宁静态 中子星
北京时间2022年9月23日凌晨，国际科学期刊《自然·天文》发布， LAMOST望远镜 黑洞猎手计划研究团队利用 郭守敬望远镜 发现了一颗距离 地球 大约1037光年、处于双星系统中的宁静态 中子星 。
发现双星系统
北京大学 和 中国科学院国家天文台 合作，使用LAMOST光谱数据并结合新疆天文台南山光学望远镜测光数据，发现了一个质量约为0.98倍太阳质量的致密星与晚期 主序星 组成的双星系统。