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Un sistema binario in astronomia indica un sistema di due oggetti (di solito stelle, ma anche pianeti, galassie o asteroidi) così vicini tra loro da essere legati dalla reciproca attrazione gravitazionale, orbitando attorno ad un centro di massa comune. Spesso, come nel caso delle stelle doppie o dei pianeti doppi, il centro di massa ricade all'esterno di entrambe le componenti del sistema. Un sistema multiplo è invece un sistema formato da più componenti. Per esempio, prendendo in considerazione la Terra e la Luna, essi formano un sistema binario ed entrambi ruotano in un centro comune che si trova all'interno della Terra ma non è il centro della Terra.