Terza, nonché una delle più importanti costellazioni zodiacali, è attraversata dal Sole dalla fine di giugno alla fine di luglio. Sebbene non grandissima, è una delle costellazioni più facili da riconoscere, soprattutto grazie alle sue due stelle più brillanti, Castore e Polluce. È anche una delle costellazioni più antiche create dagli uomini, infatti esistono sue raffigurazioni su bassorilievi babilonesi risalenti al 1200-1500 a.C.
Alfa Geminorum (Castore - Castoro), di mag. 1,58, è in realtà un sistema multiplo; è formato da una coppia principale di stelle bianco-azzurre di mag. 1,94 e 2,92 (che orbitano attorno al comune centro di massa in circa 400 anni e distano mediamente 9 U.A.) a cui si aggiunge una nana rossa più lontana, di mag. 9. Queste tre stelle sono a loro volta delle binarie spettroscopiche, cosicché Castore risulta formato da ben sei stelle (tra l'altro, Castore C è anche una variabile ad eclisse). L'intero sistema dista 50 a.l.
Non è la stella più brillante della costellazione, questo ruolo, infatti, è ricoperto dalla stella beta Gem (Polluce - Molto vino), una gigante gialla di mag. 1,16 con una temperatura superficiale di 4500 K. Ben 32 volte più brillante del Sole, Polluce dista 35 a.l. da noi.
Stelle doppie
Gamma Gem (Alhena - il marchio sul collo del cammello), di mag. 1,93, è una gigante bianco azzurra con una temperatura superficiale di 9000 K e diametro 4,9 volte quello del Sole; è una binaria spettroscopica con un periodo di 12,4 anni che dista 105 a.l.
Delta Gem (Wasat - il centro), di mag. 3,50, è una binaria interessante le cui componenti, di mag. 3,55 e 8,18, hanno temperature superficiali di 6700 K e 4900 K e sono separate di 126 U.A; il periodo è estremamente lento, circa 1200 anni. La primaria, gialla, è probabilmente a sua volta una doppia stretta, poiché il suo moto orbitale presenta delle leggere variazioni. Dista 59 a.l.
Epsilon Gem (Mebsuta - zampa allungata), di mag. 3,06, è una supergigante rossa con un diametro compreso tra 155 e 252 volte quello del Sole e massa di circa otto volte quella solare. Ha una temperatura superficiale di 4400 K. Si sospetta possa essere una stella doppia. Dista 900 a.l.
Eta Gem (Propus - piede anteriore), di mag. 3,31, è una famosa stella doppia piuttosto difficile da separare con strumenti medio-piccoli; le componenti, rispettivamente di mag. 3,3 e 8,8, sono separate di 1,6" (corrispondenti ad una distanza reale media di 116 U.A.) e periodo orbitale di 473,7 anni. La primaria, una gigante rossa con una temperatura superficiale di 3600 K, è una variabile semi-regolare con un periodo medio di 232,9 giorni ed è anche una binaria spettroscopica con periodo di 2983 giorni. La secondaria è una subgigante gialla appena più massiccia del Sole. Dista 349 a.l.
Kappa Gem, di mag. 3,57, è una stella doppia le cui componenti, di mag. 3,70 e 8,20, sono separate di 7,2". Dista 143 a.l.
Lambda Gem, di mag. 3,58, è una doppia con una compagna di mag. 10,7 separata di 9,6"; la primaria è anche una binaria spettroscopica. Dista 94 a.l.
Tau Gem, di mag. 4,41, è una stella tripla nella quale la coppia principale, le cui componenti hanno mag. 4,41 e 11,0, sono separate di 1,9"; la terza stella, di mag. 11,40, è separata di 60,2". La primaria è anche una variabile irregolare. Dista 302 a.l.
ST529 (South 529), di mag. 6,84, è una stella tripla formata da una larga doppia binoculare le cui componenti, di mag. 7,5 e 9, sono separate di 70,3"; la terza stella, di mag. 8,3, è separata di 163". Dista 90 a.l.
S924 (Struve 924), di mag. 6,26, è una stella tripla nella quale la coppia principale, le cui componenti dai colori contrastanti hanno mag. 6,28 e 6,96, sono separate di 20,0"; la terza stella, di mag. 14,0, è separata dalla secondaria di 47,4". La primaria è a sua volta una doppia fotometrica. Dista 350 a.l.
38 Gem, di mag. 4,73, è un sistema multiplo formato da una coppia principale le cui componenti, di mag. 4,74 e 7,68, sono separate di 7,3" e compiono una rivoluzione attorno al comune centro di massa in poco meno di 2000 anni. La primaria è una sospetta variabile del tipo d Scuti ed una binaria spettroscopica. Al sistema appartiene una terza stella, di mag. 10,3, separata dalla primaria di 111,5". Dista 90 a.l.
Stelle variabili
Zeta Gem (Mekbuda - la zampa piegata del leone), di mag. 4,01, è una Cefeide molto brillante con variazioni di luminosità da mag. 3,66 a 4,16 in 0,15 giorni; ha una temperatura superficiale che oscilla tra 5300 K e 5800 K ed un diametro che è 82 volte quello del Sole. È anche una binaria spettroscopica; dista 1170 a.l.
Mu Gem (Tejat - piede), di mag. 2,87 media, è una variabile irregolare la cui luminosità oscilla tra mag. 2,76 e 3,02 in tempi indeterminati; ha un diametro di circa 100 diametri solari, una temperatura superficiale di 3600 K e dista 232 a.l. È una doppia ottica con una compagna lontana di mag. 10 che, a sua volta, è una doppia stretta (le componenti, di mag. 9,8 e 10,7, sono separate di 0,8"); questa stella non è però legata fisicamente a Tejat.
Csi Gem (Alzirr - ?), di mag. 3,35, è una sospetta variabile del tipo d Scuti. Dista 57 a.l.
R Gem, di mag. 7,53 media, è una variabile a lungo periodo di tipo Mira la cui luminosità oscilla tra mag. 6,0 e 14,0 in 370 giorni. È anche una delle più brillanti stelle al carbonio tra quelle che si conoscono.
U Gem, è il prototipo di una rara classe di variabili, le variabili cataclismiche (o novae nane); normalmente questa stella è di mag. 14 ma, ad intervalli di alcuni mesi, presenta eruzioni improvvise con aumenti di luminosità fino a 100 volte (in non più di 2 giorni), arrivando a mag. 9 (la magnitudine massima registrata è di 8,2); tra l'altro, U Geminorum presenta, come altre variabili della sua classe, due picchi massimi distinti che si presentano a distanza di 14 e 9 giorni nell'arco di 100 giorni medi.
Questa stella è anche un sistema binario ad eclisse in rapidissima rotazione, con un minimo principale della durata di 15 minuti. Le due stelle, che hanno masse di poco superiori a quella solare, sono una nana bianca ed una nana rossa separate di poco più di 1.000.000 di km.
Ammassi stellari
M35 (NGC2168) - di mag. 5,1, è un bell'ammasso aperto formato da circa 200 stelle di età stimata di 110.000.000 di anni. Dista 2830 a.l. Bellissimo da osservare con binocoli o strumenti a largo campo e bassi ingrandimenti.
NGC2129 - di mag. 6,7, è un piccolo ammasso aperto formato da una trentina di giovani stelle di età stimata di 16.000.000 di anni. Dista 6520 a.l.
NGC2158 - di mag. 8,6, è classificato come un ammasso aperto molto concentrato con una età stimata di ben 3.200.000.000 di anni; queste sue caratteristiche peculiari, fanno sì che esso si trovi in una posizione intermedia tra gli ammassi aperti (o galattici) e gli ammassi globulari. Inoltre, la grande distanza a cui si trova, circa 16.000 a.l., lo pone al di fuori del bordo esterno della Galassia, laddove il materiale interstellare è più rarefatto e meno ricco di elementi pesanti.
NGC2266 - di mag. 9,5, è un debole ammasso aperto formato da una cinquantina di stelle e che dista 11.000 a.l.
NGC2420 - di mag. 8,3, è un bell'ammasso aperto formato da almeno 100 stelle di età stimata di 4.000.000.000 di anni; posto a ben 8150 a.l. di distanza, vede nel fatto di trovarsi esattamente sull'eclittica la sua caratteristica principale (per questo motivo può talvolta essere occultato dalla Luna o da altri corpi del Sistema Solare).
Nebulose
NGC2371-2 - di mag. 13,0, è una nebulosa planetaria che, all'osservazione visuale, appare formata da due parti distinte che tendono ad unirsi se si utilizza un filtro nebulare. Dista 3900 a.l. È un oggetto difficile da osservare per strumenti amatoriali.
NGC2392 (Eskimo Nebula - Nebulosa Eschimese, o Faccia da clown) - di mag. 8,6, è una bella nebulosa planetaria che, in strumenti di 150-200 mm. di apertura, appare come un piccolo disco verdastro dai contorni sfumati. Per poter osservare maggiori particolari occorrono però strumenti che sono al di fuori della portata degli astrofili; nel 2000 è stata acquisita la prima immagine dettagliata di questo oggetto da parte del Telescopio Spaziale Hubble, che ce lo mostra come somigliante alla testa di un uomo racchiusa nel cappuccio di una giacca a vento (di qui il soprannome).
Nelle fotografie si possono ammirare anche numerosi filamenti e nuvole di gas di cui ancora non si è ben compresa l'origine. Questa nebulosa sembra avere avuto origine circa 10.000 anni fa dall'espulsione degli strati superficiali di una stella di tipo solare ed ha un diametro stimato di 0,68 a.l. Dista 2900 a.l.
IC443 (Jellyfish Nebula - Nebulosa Medusa) - di mag. 9,0, è il resto di una supernova esplosa tra 3000 e 30000 anni fa che si presenta come due ampi archi contrapposti con un diametro angolare di 50' d'arco (che corrispondono ad un diametro reale di 70 a.l.). Dista 5000 a.l. L'osservazione è da tentare con strumenti con aperture medio-grandi, filtro nebulare e bassi ingrandimenti.
PK194+2.1 (J900) - di mag. 12,4, è una piccola nebulosa planetaria, di aspetto quasi stellare, che dista 7500 a.l. Per l'osservazione visuale sono necessari alti ingrandimenti e l'uso di un filtro OIII.
Galassie
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Meteore
Questa costellazione ospita il radiante di due sciami meteorici, quello delle epsilon Geminidi, con il massimo intorno al 19 ottobre ed uno ZHR di sole 4-10 meteore/ora e quello delle Geminidi propriamente dette (il più famoso ed anche il più ricco).
Le Geminidi sono uno sciame meteorico che irradia da questa costellazione ogni anno tra il 3 ed il 19 dicembre, con un massimo il giorno 13; il corpo progenitore di questo sciame è l'oggetto Phaeton 3200 (Fetonte), classificato come asteroide ma la cui natura è attualmente messa in discussione, in quanto pare che il corpo tenda a sbriciolarsi avvicinandosi al Sole, caratteristica questa che è tipica delle comete. Fetonte percorre un'orbita estremamente ellittica che lo porta da una distanza massima di 1,4 U.A. dal Sole (afelio) ad una distanza minima di 0,15 U.A. (perielio).
Attualmente questo giovane sciame meteorico (osservato per la prima volta nella seconda metà del 1800) presenta un tasso orario zenitale di 100 meteore/ora che impattano con l'atmosfera terrestre a velocità molto bassa, circa 35 km/sec. L'evoluzione dello sciame sta avvenendo in maniera molto rapida e probabilmente è destinato ad estinguersi in meno di un secolo.