——恒星的空间分布
58．双星及其分类——天体的重唱及轮唱歌星
前面我们介绍了恒星的类型及其演化。这里我们开始介绍恒星的空间分布关系。天文观测表明，绝大多数恒星并非是单独存在的。往往是两个或更多的恒星在其相互间引力的影响下形成一个系统。仅由两颗恒星组成的系统称双星。在相互引力的作用下，两颗恒星绕着它们共同的引力中心描绘出闭合的轨道。这里，对两颗恒星的距离并没有加以限制，它们的轨道可以是密接的，也可以相距几千天文单位或更远。双星的两个成员都称为双星的子星，其中较亮的子星称为主星，较暗的子星称为伴星。由于两子星距离的不同，引起观特征的变化，形成了不同类型的双星。
（l）目视双星。通过望远镜能直接用眼睛看出两颗星的双星称为目视双星。这类双星两子星相距较远或者离地球较近，故两子星的视角距较大，所以能用望远镜分开。也有少数的甚至仅用肉眼就可以看出是双星。也有的仅主星较亮伴星太暗，不能看见但精确测量主星的位置相对于背景恒星的变化，发现其移动的路径呈波浪形，从而也可知其伴星的存在。现在已观测到的目视双星有近 8 万对。
（2）分光双星。许多双星的两颗子星靠得很近，不能用望远镜分解出两个光点，但可用分光方法从它们的视向速度的变化来确定是双星，这类双星称为分光双星。已发现 5000 对双星。轨道周期最短的为 82 分钟，最长的为 88 年。大多数的为几天。
（3）食双星。如果双星轨道面法线与视线的交角相当接近于 90°，则发生两子星互相交食的现象，此时双星亮度（两子星亮度的叠加）呈周期性的变化，这种双星称为食双星。一般来说，在食双星的一个光变周期中，光变曲线出现两个极小。较深的极小称主极小，较浅的极小称次极小。由于两子星较接近，因此，当其处于近距点时引力作用下的起潮力会把星体拉成蛋形。已载入星表的食双星（即食变星），有 4000 多。
（4）密近双星。1955 年，天文学家科帕尔根据两子星之间是否有质量交流的原则，提出了一种双星的新分类法：由两颗星的引力作用将形成一个 双纽线形的临界等势面，它所包围的两个区域称为洛希瓣。科帕尔以两颗子星是否充满洛希瓣为依据，把双星分为：不相接，半相接和相接双星。有人把子星的演化受到两星质量交流影响的称为密近双星。密近双星在天体物理中扮演着极重要的角色。它在确定有关恒星的物理量中起很大的作用。也是形成超新星爆发的重要机制之一。
三颗到六七颗恒星在引力作用下聚集在一起而组成的系统称为聚星。也可按其星数称为三合星、四合星，等。
可见，天体歌手也和人间歌星一样，他们并不满足于个人的美妙歌喉而往往三五成群地组成合唱、重唱（目视双星或聚星）和轮唱（食双星）团。
59．不同规模的合唱团——星团和星协
在银河系中，除了上面介绍的双星和聚星外，还存在着由更多恒星组成的更大系统，即通常称为的星团和星协。
星团一般可分成疏散星团和球状星团。疏散星团其形态不规则，包含几十到二三千颗恒星。成员星分布得较松散，望远镜中易于区分，甚至肉眼都能看得见。疏散星团的直径大多数在 l～10 秒差距的范围内。大多数分布在银道面附近。从光谱分析和赫罗图分析表明，它们含有较多的重元素且偏于年青的恒星。球状星团呈球形或扁球形。与疏散星团相比，它们是紧密的恒星集团，这类星团包含 10■4～10■7 数量级的恒星。在银河系内发现了 131 个球状星团，直径在 3～107 秒差距的范围内。
在球状星团中发现了大量变星，至今有 2000 多颗，其中大多数是天琴
RR  型星。我们知道，这类变星光度弥散度很小，故用来确定球状星团的距离。球状星团不像疏散星团向银道面集中，而是呈现出以银河系中心为球心的大致的球形空间分布。它们离银心的距离大多数在 20 千秒差距内。由赫罗图分析表明，球状星团中的恒星为较老年的恒星。它们含重元素较少。
天文学家早已知道，O 型和 B 型星在天球上的分布是不均匀的，有些天区里这类星比较多。1947 年，阿姆巴楚米扬提出了星协的概念。他认为，一部分 O 型星和 B 型星集结在一起不是偶然的现象，而是组成了一个具有物理联系的系统。他把这种系统称为星协。星协概念的提出，为研究那些看不出有恒星集聚的天区中恒星的形成和演化提供了重要依据。
人们把众多歌星组织起来，形成一个大的和唱团，天体歌手也一样，它们三五成群或成千上万地集聚在一起，形成不同规模的有更大显示度的“合唱团”，使人们更容易发现它们的存在。
60．规模巨大的天体乐团——星系及更大尺度的结构
我们已经看到，人类认识宇宙及自己在宇宙中的位置时，曾把地球视为字宙的中心，太阳系的发现使日心说代替了地心说。但天文观测表明，太阳仅是数以亿计的恒星中的一个，大量恒星组成各种形式的星团。而进一步的观测又表明我们附近的大量星团又组成了银河系。而我们的银河系也只不过是宇宙中亿万星系中的一个。而我们的太阳系又是银河系中亿万个恒星系中的一个。这个结果表明，日心说与地心说同样是靠不住的。但天文学家仍然不能忘记哥白尼的不朽功绩。因为认识到太阳不过是一个普通恒星，其位置没有任何优越性，从而更进一步认识到，宇宙中没有任何一点具有特别的优越性的“宇宙学原理”其本质就是哥白尼的思想的自然发展。所以天文学家常把宇宙学原理称为“哥白尼原理”就是为了肯定哥白尼的这个功绩。
如果说，恒星好比组成宇宙的“原子”，那么星系只不过像一个分子， 它仍然是组成更大尺度结构的基元。若干星系组成星系群或星系团，而若干星系群和团有组成超星系团。这些构成了我们后面介绍的内容。