Un système stellaire binaire est un système stellaire avec deux étoiles en orbite l’une autour de l’autre. Les systèmes stellaires multiples, tels que les trinaires, etc., sont également généralement classés en utilisant le même terme. Des systèmes stellaires comptant jusqu’à sept corps en orbite mutuelle ont été classés.
On pense que les systèmes d’étoiles binaires sont assez courants dans l’univers, et peuvent en fait être majoritaires. C’est parce que le nuage de poussière qui s’effondre pour former des étoiles a souvent plus d’un centre de gravité. S’il s’agit de petites touffes, elles forment des planètes ou des naines brunes, si elles sont grandes, elles forment des étoiles. On dit que les étoiles binaires sont des étoiles compagnes les unes des autres.
Les systèmes d’étoiles binaires sont très importants en astronomie, car la cartographie de leurs orbites mutuelles permet d’estimer leur masse. L’estimation de la masse est utile pour la contraster avec la température et la luminosité apparente, nous aidant à déterminer la luminosité et la distance absolues. Les binaires à éclipse, où les étoiles d’un système binaire s’éclipsent périodiquement de notre point de vue, sont particulièrement utiles. La façon dont ils s’éclipsent mutuellement peut être utilisé pour estimer leur taille, leur densité, leur luminosité et leur distance. Des binaires à éclipse ont été utilisés pour mesurer la distance par rapport à d’autres galaxies, telles que la galaxie d’Andromède et la galaxie du triangle, avec un facteur d’erreur inférieur à 5%.
Le système stellaire le plus proche, Alpha Centauri, est un système stellaire binaire, composé de deux étoiles de la taille du Soleil en orbite rapprochée et autour desquelles tourne une naine rouge. Les deux étoiles centrales ont une orbite elliptique l’une autour de l’autre, se rapprochant jusqu’à 11 UA et se séparant jusqu’à 35 UA, et faisant un cycle complet tous les 80 ans. En raison de la dynamique chaotique d’un tel système, il n’y a pas de véritable zone habitable où les températures de surface restent à peu près constantes. La température de surface change d’année en année.