Созвездие известно с древнейших времён. Название «Великие Близнецы» окончательно закреплено за созвездием в текстах персидского и селевкидского периодов. По версии В. В. Емельянова, оно связано с ритуалами третьего месяца шумерского календаря (май-июнь) из города Ниппур. В одном из поздних месопотамских астрономических текстов говорится, что «Великие Близнецы = Лугальгирра и Месламтаэа = Син и Нергал». Исследователь считает, что ритуально-календарным смыслом ниппурского месяца был культ родства-двоичности, символизирующего единство явного и тайного[2].
Греки считали созвездие помещёнными на небо близнецами Диоскурами Кастором и Поллуксом (по основной версии; есть и альтернативные версии). Созвездие включено в каталог звёздного небаКлавдия Птолемея «Альмагест». В литературе XVI века на русском языке, например, в «Совещании божественных дел», созвездие называлось «близнецъ»[3].
Кастор — визуальная тройная система, причём оба его ярких компонента являются спектрально-двойными, а слабый — затменной двойной. Таким образом, Кастор — это скопление из шести звёзд. Их суммарная видимая звёздная величина 1,59m, и расстояние от Солнца 45 св. лет. Два ярких бело-голубых компонента с видимыми величинами 2 и 2,7 составляют визуальную двойную с угловым расстоянием 6″, обращающуюся вокруг общего центра масс с периодом около 400 лет. Каждый из компонентов — двойная система с орбитальными периодами 9,2 и 2,9 суток. Третий компонент удалён от них на 73″, состоит из двух красных карликов и является затменной двойной, изменяющей свой блеск от 8,6 до 9,1 звёздной величины с периодом 0,8 суток.
Звёздная величина оранжевого Поллукса 1,16m, расстояние 35 световых лет; его светимость в 35 раз выше солнечной.
Хотя Кастор светит слабее Поллукса, Байер обозначил его как α Близнецов. Объясняется это тем, что при нумерации близких по яркости звёзд одного созвездия Байер оставлял приоритет за более северной.
В затменной двойной системе U Близнецов компоненты расположены так близко друг к другу, что вещество с одного из них (нормальная звезда) перетекает на поверхность другого (белый карлик). В скопившемся на поверхности белого карлика газе раз в несколько месяцев начинаются термоядерные реакции, приводящие к взрыву: на 1—2 дня блеск системы возрастает с 14 до 9 звёздной величины. Поэтому её называют карликовой новой.
Рассеянное скопление М 35, планетарная туманность Эскимос, или Клоун (NGC 2392), состоящая из звезды 10-й величины, окружённой яркой и однородной оболочкой, туманность Медуза.
К звезде 37 Близнецов, похожей на Солнце, в 2001 году было отправлено радиопослание жителей Земли внеземным цивилизациям[4][5].
↑Емельянов В. В. Ниппурский календарь и ранняя история Зодиака. — СПб.: Петербургское востоковедение, 1999. — С. 71—76, 181—182. — 272 с. — (Orientalia). — 1,000 экз. — ISBN 5-85803-112-9.
↑[http://astrogalactica.ru/constellations/gemini/ Созвездие «Близнецы»] (рус.). АСТРОГАЛАКТИКА (3 октября 2011). Дата обращения: 1 июля 2021. Архивировано 18 декабря 2021 года.