The Washington Double Star Catalog (WDS), maintained by the US Naval Observatory, is the world's principal database of astrometric double and multiple star information. The WDS contains positions (J2000), discoverer designations, epochs, position angles, separations, magnitudes, spectral types, proper motions, and, when available, Durchmusterung numbers and notes for the components of 84,486 systems based on 563,326 means. The current version, available on-line, is updated nightly. This catalog is one of four USNO double star catalogs to be included on a new CD-ROM. A brief summary and statistical analysis of the contents of the catalog are presented.

We present the results of a comprehensive assessment of companions to solar-type stars. A sample of 454 stars, including the Sun, was selected from the Hipparcos catalog with {\pi} > 40 mas, {\sigma}_{\pi}/{\pi} < 0.05, 0.5 < B - V < 1.0 (~ F6-K3), and constrained by absolute magnitude and color to exclude evolved stars. New observational aspects of this work include surveys for (1) very close companions with long-baseline interferometry at the CHARA Array, (2) close companions with speckle interferometry, and (3) wide proper motion companions identified by blinking multi-epoch archival images. In addition, we include the results from extensive radial-velocity monitoring programs and evaluate companion information from various catalogs. The overall observed fractions of single, double, triple, and higher order systems are 56% \pm 2%, 33% \pm 2%, 8% \pm 1%, and 3% \pm 1%, respectively, counting all confirmed stellar and brown dwarf companions. Our completeness analysis indicates that only a few undiscovered companions remain in this well-studied sample, implying that the majority (54% \pm 2%) of solar-type stars are single, in contrast to the results of prior multiplicity studies. The orbital-period distribution of companions is unimodal and roughly log-normal with a peak of about 300 years. The period-eccentricity relation shows a roughly flat distribution beyond the expected circularization for periods below 12 days. The mass-ratio distribution shows a preference for like-mass pairs, which occur more frequently in relatively close pairs. The fraction of planet hosts among single, binary, and multiple systems are statistically indistinguishable, suggesting that planets are as likely to form around single stars as they are around components of binary or multiple systems with sufficiently wide separations.

We present the results of a speckle interferometric survey made with the CHARA speckle camera and 4 m–class telescopes of Galactic O-type stars with V < 8. We can detect with the speckle camera binaries in the angular separation range 0035 < ρ < 15 with Δm < 3, and we have discovered 15 binaries among 227 O-type systems. We combined our results on visual binaries with measurements of wider pairs from the Washington Double Star Catalog and fainter pairs from the Hipparcos Catalogue, and we made a literature survey of the spectroscopic binaries among the sample. We then investigated the overall binary frequency of the sample and the orbital characteristics of the known binaries. Binaries are common among O stars in clusters and associations (>59% have a visual or spectroscopic companion) but less so among field and especially runaway stars. There are many triple systems among the speckle binaries, and we discuss their possible role in the ejection of stars from clusters. The period distribution of the binaries is bimodal in log P, but we suggest that binaries with periods of years and decades may eventually be found to fill the gap. The mass ratio distribution of the visual binaries increases toward lower mass ratios, but low mass ratio companions are rare among close, spectroscopic binaries (probably because of the difficulty of spectroscopic detection rather than a real deficit). We present distributions of the eccentricity and longitude of periastron for spectroscopic binaries with elliptical orbits, and we find strong evidence of a bias in the longitude of periastron distribution (the "Barr effect"), which is probably caused by line distortions introduced by circumstellar gas.

The third US Naval Observatory (USNO) CCD Astrograph Catalog, UCAC3, was released at the IAU General Assembly on 2009 August 10. It is the first all-sky release in this series and contains just over 100 million objects, about 95 million of them with proper motions, covering about R = 8–16 mag. Current epoch positions are obtained from the observations with the 20 cm aperture USNO Astrograph's "red lens," equipped with a 4k × 4k CCD. Proper motions are derived by combining these observations with over 140 ground- and space-based catalogs, including Hipparcos/Tycho and the AC2000.2, as well as unpublished measures of over 5000 plates from other astrographs. For most of the faint stars in the southern hemisphere, the Yale/San Juan first epoch plates from the Southern Proper Motion (SPM) program (YSJ1) form the basis for proper motions. These data are supplemented by all-sky Schmidt plate survey astrometry and photometry obtained from the SuperCOSMOS project, as well as 2MASS near-IR photometry. Major differences of UCAC3 data as compared with UCAC2 include a completely new raw data reduction with improved control over systematic errors in positions, significantly improved photometry, slightly deeper limiting magnitude, coverage of the north pole region, greater completeness by inclusion of double stars, and weak detections. This of course leads to a catalog which is not as "clean" as UCAC2 and problem areas are outlined for the user in this paper. The positional accuracy of stars in UCAC3 is about 15–100 mas per coordinate, depending on magnitude, while the errors in proper motions range from 1 to 10 mas yr−1 depending on magnitude and observing history, with a significant improvement over UCAC2 achieved due to the re-reduced SPM data and inclusion of more astrograph plate data unavailable at the time of UCAC2.

The results of speckle interferometric measurements of binary and multiple stars conducted in 2008 and 2009 at the Blanco and SOAR 4-m telescopes in Chile are presented. A total of 1898 measurements of 1189 resolved pairs or sub-systems and 394 observations of 285 un-resolved targets are listed. We resolved for the first time 48 new pairs, 21 of which are new sub-systems in close visual multiple stars. Typical internal measurement precision is 0.3 mas in both coordinates, typical companion detection capability is $\Delta m \sim 4.2$ at 0\farcs15 separation. These data were obtained with a new electron-multiplication CCD camera; data processing is described in detail, including estimation of magnitude difference, observational errors, detection limits, and analysis of artifacts. We comment on some newly discovered pairs and objects of special interest.

We present the results of a speckle interferometric survey of Galactic massive stars that complements and expands upon a similar survey made over a decade ago. The speckle observations were made with the Kitt Peak National Observatory and Cerro Tololo Inter-American Observatory 4 m telescopes and USNO speckle camera, and they are sensitive to the detection of binaries in the angular separation regime between 003 and 5'' with relatively bright companions (ΔV < 3). We report on the discovery of companions to 14 OB stars. In total we resolved companions of 41 of 385 O-stars (11%), 4 of 37 Wolf-Rayet stars (11%), and 89 of 139 B-stars (64%; an enriched visual binary sample that we selected for future orbital determinations). We made a statistical analysis of the binary frequency among the subsample that are listed in the Galactic O Star Catalog by compiling published data on other visual companions detected through adaptive optics studies and/or noted in the Washington Double Star Catalog and by collecting published information on radial velocities and spectroscopic binaries. We find that the binary frequency is much higher among O-stars in clusters and associations compared to the numbers for field and runaway O-stars, consistent with predictions for the ejection processes for runaway stars. We present a first orbit for the O-star δ Orionis; a linear solution of the close, apparently optical, companion of the O-star ι Orionis; and an improved orbit of the Be star δ Scorpii. Finally, we list astrometric data for another 249 resolved and 221 unresolved targets that are lower mass stars that we observed for various other science programs.

We report on the results of speckle observations at the 4.1 m SOAR telescope in 2010 and 2011. A total of 639 objects were observed. We give 562 measurements of 418 resolved binaries, including 21 pairs resolved for the first time, and upper detection limits for 221 unresolved stars. New orbital elements have been determined for 42 physical pairs, of which 22 are first-time calculations; the rest are corrections, sometimes substantial. Linear elements are calculated for nine apparently optical doubles. We comment on new pairs, new orbital solutions, and other remarkable objects.

Abstract Sirius, the seventh-nearest stellar system, is a visual binary containing the metallic-line A1 V star Sirius A, the brightest star in the sky, orbited in a 50.13 year period by Sirius B, the brightest and nearest white dwarf (WD). Using images obtained over nearly two decades with the Hubble Space Telescope ( HST ), along with photographic observations covering almost 20 years and nearly 2300 historical measurements dating back to the 19th century, we determine precise orbital elements for the visual binary. Combined with the parallax and the motion of the A component, these elements yield dynamical masses of  and  for Sirius A and B, respectively. Our precise HST astrometry rules out third bodies orbiting either star in the system, down to masses of ∼15–  . The location of Sirius B in the Hertzsprung–Russell diagram is in excellent agreement with theoretical cooling tracks for WDs of its dynamical mass, and implies a cooling age of ∼126 Myr. The position of Sirius B on the mass–radius plane is also consistent with WD theory, assuming a carbon–oxygen core. Including the pre-WD evolutionary timescale of the assumed progenitor, the total age of Sirius B is about 228 ± 10 Myr. We calculated evolutionary tracks for stars with the dynamical mass of Sirius A, using two independent codes. We find it necessary to assume a slightly subsolar metallicity, of about  , to fit its location on the luminosity–radius plane. The age of Sirius A based on these models is about 237–247 Myr, with uncertainties of ±15 Myr, consistent with that of the WD companion. We discuss astrophysical puzzles presented by the Sirius system, including the probability that the two stars must have interacted in the past, even though there is no direct evidence for this and the orbital eccentricity remains high.

We conducted a survey of nearby binary systems composed of main sequence stars of spectral types F and G in order to improve our understanding of the hierarchical nature of multiple star systems. Using Robo-AO, the first robotic adaptive optics instrument, we collected high angular resolution images with deep and well-defined detection limits in the Sloan Digital Sky Survey i' band. A total of 695 components belonging to 595 systems were observed. We prioritized observations of faint secondary components with separations over 10'' to quantify the still poorly constrained frequency of their subsystems. Of the 214 secondaries observed, 39 contain such subsystems; 19 of those were discovered with Robo-AO. The selection-corrected frequency of secondary subsystems with periods from 103.5 to 105 days is 0.12 ± 0.03, the same as the frequency of such companions to the primary. Half of the secondary pairs belong to quadruple systems where the primary is also a close pair, showing that the presence of subsystems in both components of the outer binary is correlated. The relatively large abundance of 2+2 quadruple systems is a new finding, and will require more exploration of the formation mechanism of multiple star systems. We also targeted close binaries with periods less than 100 yr, searching for their distant tertiary components, and discovered 17 certain and 2 potential new triples. In a subsample of 241 close binaries, 71 have additional outer companions. The overall frequency of tertiary components is not enhanced, compared to all (non-binary) targets, but in the range of outer periods from 106 to 107.5 days (separations on the order of 500 AU), the frequency of tertiary components is 0.16 ± 0.03, exceeding the frequency of similar systems among all targets (0.09) by almost a factor of two. Measurements of binary stars with Robo-AO allowed us to compute first orbits for 9 pairs and to improve orbits of another 11 pairs.

We report the results of speckle runs at the 4.1-m Southern Astronomical Research (SOAR) telescope in 2012 and 2013. A total of 586 objects were observed. We give 699 measurements of 487 resolved binaries and upper detection limits for 112 unresolved stars. Eleven pairs (including one triple) were resolved for the first time. Orbital elements have been determined for the first time for 13 pairs; orbits of another 45 binaries are revised or updated.