La resposta no pot ser taxativa: totes dues denominacions són correctes i normatives, però la tria de la forma més adequada, estel o estrella, depèn del context comunicatiu. Vegem-ho.

Star Trails & ISS, de la galeria de Jonas Wagner a Flickr (CC BY 2.0)
El Diccionari de la llengua catalana de l’Institut d’Estudis Catalans, el diccionari normatiu, en l’entrada estel, ens defineix com a primera accepció, dins l’àmbit de la llengua general, que un estel és un cos celeste amb llum pròpia. En la mateixa entrada, una segona accepció ens indica que, dins l’àmbit de l’astronomia, un estel és una esfera de gas en equilibri que emet energia produïda en el seu interior per reaccions nuclears. I, d’altra banda, el mateix diccionari ens informa que el mot estrella pot funcionar com a sinònim d’aquestes dues accepcions de estel que hem esmentat.
En canvi, en el Diccionari de física, elaborat conjuntament per la Universitat Politècnica de Catalunya, Enciclopèdia Catalana i el TERMCAT i consultable en el web del TERMCAT, dins l’àrea d’astronomia, astrofísica i cosmologia, trobem que tots els termes compostos i derivats referits a aquestes esferes de gas es formen amb la base estel i no pas amb estrella: estel binari, estel doble o estel variable. Així mateix, el substantiu estel dona lloc a l’adjectiu estel·lar, que forma part d’altres termes relacionats: espectre estel·lar, evolució estel·lar o vent estel·lar.
Aquest fenomen, la preferència lèxica en contextos especialitzats, és un tret característic de la terminologia: dintre l’univers conceptual d’un àmbit del coneixement els termes tenen un comportament propi, que no té per què replicar els patrons i els usos del marc de la llengua general, ni tampoc els d’altres llengües.
En aquest cas és rellevant la diferent etimologia de les dues denominacions. Així, mentre estel és un derivat directe del llatí (probablement d’un llatí vulgar *stēlum), documentat en català ja al segle XIV, estrella és una denominació presa del castellà (la qual, al seu torn, també deriva del llatí, de stella), introduïda en català posteriorment a estel. El mot estel, doncs, és la forma genuïna i més antiga en català, i per això probablement és la forma que es considera preferent en la creació de termes especialitzats.
Per completar aquest bit de terminologia, posem en escena un altre terme relacionat: estel fugaç. El Diccionari de física ens indica que un estel fugaç és un meteor, és a dir, una llampada que es produeix quan un meteoroide incideix a velocitat hipersònica en l'atmosfera terrestre i, pel fregament amb les capes superiors de l'aire, la seva energia cinètica es converteix en energia tèrmica que el volatilitza totalment o parcialment. En català, doncs, parlem de pluges d’estels (o pluges de meteors) i per això els noms d’aquests fenòmens són en masculí plural: els Perseids, els Gemínids o els α-Centàurids.
Si voleu ampliar tota aquesta informació, a més a més del Diccionari de física ja esmentat, podeu consultar el criteri de noms de pluges d’estels que va ser aprovat pel Consell Supervisor i el recurs interactiu que el difon.
Text elaborat pel Centre de Terminologia TERMCAT