الآن صرت تعلم أن كثيرًا من النجوم التي تراها في السماء، بالتلسكوب أو بدونه، أكثر تعقيدا بكثير من الشمس. وربما لا تعرف أن ثلث ما تراه من النجوم ليست نجوما فردية على الإطلاق، وإنما ما نطلق عليه أنظمة نجمية ثنائية: وهي أزواج من النجوم المترابطة بفعل الجاذبية يدور أحدهما حول الآخر. بعبارة أخرى، حين تنظر إلى السماء ليلا، فإن ثلث ما تراه من النجوم يكون أنظمة ثنائية – وإن بدا لك أنها نجوم فردية. كذلك توجد أنظمة نجمية ثلاثية، أي ثلاثة نجوم يدور بعضها حول بعض، وإن لم تكن بنفس الشيوع. ونظرًا لما تبين من أن كثيرًا من مصادر الأشعة السينية في مجرت أنظمة ثنائية، فإن لي باعًا طويلا في التعامل معها. ويا لها من أجرام رائعة.

يدور كل نجم في النظام الثنائي حول ما نطلق عليه مركز كتلة الثنائي، وهي نقطة تقع بين النجمين. فإذا كان النجمان متساويين في الكتلة يكون مركز الكتلة على مسافة متساوية من مركز كل نجم أما إذا كانت كتلتاهما متفاوتتين، فيكون مركز الكتلة أقرب إلى النجم ذي الكتلة الأكبر. وبالنظر إلى أن كلا النجمين يتم دورته المدارية في الفترة الزمنية نفسها تقريبا، فلا بد أن السرعة المدارية للنجم الأضخم أقل من سرعة النجم ذي الكتلة الأقل.

دعونا نتخيل ذلك التصور المبدئي، تخيل وزنًا رياضيا (دمبل) من الحديد بقضيب يربط بين طرفين متساويي الكتلة، يدوران حول نقطة منتصفه. والآن، تخيل دمبل آخر، أحد طرفيه يزن رطلين، والطرف الآخر عشرة أرطال؛ هنا سيكون مركز كتلة هذا الوزن قريبة جدا من الطرف الأثقل، ومن ثم، حين يدور الثقل، يمكنك أن ترى أن مدار الكتلة الأكبر قصير مقارنةً بمدار الكتلة الأصغر. أما إذا كان هاذان نجمين وليسا طرفي وزن رياضي، فيمكنك أن ترى أن النجم الأقل كتلة يدور حول مداره بسرعة أكبر خمس مرات من رفيقه الأضخم والأثقل.

بالإضافة إلى ذلك، إذا كان أحد النجمين أضخم من الآخر إلى حد بعيد، فيمكن أن يقع مركز الكتلة داخل النجم الأضخم في حالة كوكب الأرض والقمر (وهما يشكلان نظامًا ثنائيا يقع مركز الكتلة تحت سطح الأرض بحوالي 1700 كيلومتر (أكثر من 1000 ميل). يشكل الشعرى اليمانية، أكثر النجوم سطوعًا في السماء (يبعد عن الأرض مسافة 8.6 سنة ضوئية)، نظامًا ثنائيًا من نجمين يُعرفان بالشعرى اليمانية أ والشعرى اليمانية ب. ويتم هاذان النجمان دورة كاملة حول مركز كتلتهما كل خمسين عاما تقريبًا (ونُطلق عليها الفترة المدارية).

فكيف إذن نعرف أننا ننظر إلى نجم ثنائي؟ لا يمكن رؤية النجمين المُشكِلين لنظام ثنائي منفصلين بالعين المجردة. وأحيانًا يمكننا التأكد بصريا من أننا نرى ثنائيا حين نرى النجمين منفصلين، وهذا يتوقف على بعد هذا النظام عنا وقوة التلسكوب المستخدم. تكهن عالم الرياضيات والفلك الألماني المشهور فريدريش فيلهلم بيسل، أن أسطع نجم في السماء، وهو الشعرى اليمانية، هو نظام ثنائي، مُكوَّن من نجمين أحدهما مرئي والآخر غير مرئي. وقد خلص إلى ذلك استنادًا إلى ملاحظاته الفلكية الدقيقة – وقد كان أول من يرصد التزيح النجمي في عام 1838 (وبذلك فقد تغلب على هندرسن بفارق ضئيل). وفي عام 1844، كتب بيسل خطابًا شهيرًا إلى ألكسندر فون هومبولت قائلًا: «إنني متمسك باعتقادي بأن نجم الشعرى اليمانية نظام ثنائي مكون من نجم مرئي وآخر غير مرئي. وما من سبب لافتراض أن اللمعان سمة أساسية للأجرام السماوية فوضوح أعداد لا حصر لها من النجوم ليس حجة مفندة لوجود أعدادٍ أخرى لا حصر لها من النجوم الخفية». وتلك الجملة الأخيرة عميقة المعنى؛ فما لا يمكننا أن نراه عادة ما يصعب علينا تصديقه. ومن ثم، فقد كان بيسيل هو من أسس ما نطلق عليه الآن «علم فلك الأجرام اللامرئية».

وفي الواقع، لم ير أحد الرفيق «اللامرئي» (المدعو الشعرى اليمانية ب) حتى عام 1862، وذلك بينما كان ألفان كلارك يجرب تلسكوبًا جديدا بفتحة قياس 18.5 بوصة (وهو أكبر تلسكوب في ذلك الوقت، وكان من إنتاج شركة والده) في بلدتي، كمبريدج، بولاية ماساتشوستس وجه ألفان التلسكوب صوب الشعرى اليمانية الذي كان ساطعا عند خط أفق بوسطن، مجربا التلسكوب وهنالك اكتشف الشعرى اليمانية ب (وكان أقل سطوعًا من السعرى اليمانية أ بعشرة آلاف مرة).