什么是双星或多星系统？

双星或多星是一种天体系统，系统中多个恒星受万有引力作用相互绕行。双星或多星系统在宇宙中普遍存在，太阳这样的“独生子”反而是少数派。比如夜空中最亮的非太阳系天体——天狼星就是一个双星系统，而离我们太阳系最近的恒星——比邻星其实是三颗星构成的三星系统。双星现象也存在于行星中，比如冥王星与它的卫星卡戎，甚至地球和月球（月球相对于地球来说是一个很大的卫星）也可以看成是双星系统。因此要成为一位合格的天文学家，必须懂得如何求解双星（多星）问题才行！

双星系统有什么特点？

双星系统一般是由两个质量相当的天体构成。什么是质量相当呢？大概可以理解为差距不超过10倍吧！如果我们将两个天体作为一个整体看待，整体具有一个重心，两个天体围绕这个重心做角速度相同的匀速圆周运动。回忆一下：重心一定在物体上吗？并不是。因此圆周运动的圆心往往不存在于任何一颗星上。圆心存在于两星连线上，两星之间的真空中。当两个天体质量相差悬殊，我们便不称之为“双星”了。比如太阳和地球，此时整体的重心就几乎在太阳的几何中心。因此我们可以忽略太阳的绕行，认为地球绕着岿然不动的太阳运动。

双星问题的本质是什么，如何求解？

与众多天体问题一样，双星问题的本质就是 主方程——“向心力=万有引力”。注意：力学分析的第一步是明确分析对象。一个方程只是围绕其中的一个天体列式，而不是两个天体。如此处，我围绕“1号天体”列式

注意我列的方程中两侧两个有关距离的符号是不同的：左侧是R，右侧是r₁ 。在万有引力定律和向心力公式中，分母中虽然都有r ，但本质上它们的含义是不同的。万有引力中，r 指的是两个质点之间的距离，在天体问题里，常是两个球心的距离；向心力公式中，r 的含义则是圆周运动的半径。在求解地球绕行或卫星绕行问题时，两者恰好是相等的，因为圆周运动的圆心就是中心天体的球心。但是在双星问题中，两个r 是完全不同的两个物理量。因此列式时方程两侧不能使用同一个符号，更不能相消。知道了这些，剩下的就是数学了。

小结：