La formación de agujeros negros mediante colisiones estelares depende de varios factores, como las masas de las estrellas involucradas, su dinámica orbital y las condiciones de su entorno. Las colisiones estelares no son simplemente acontecimientos aleatorios; Ocurren como resultado de escenarios astrofísicos específicos.
Uno de esos escenarios involucra sistemas estelares binarios, donde dos estrellas están unidas gravitacionalmente entre sí y orbitan alrededor de un centro de masa común. Si estas estrellas son lo suficientemente masivas y sus órbitas están lo suficientemente cerca, eventualmente pueden colisionar debido a la pérdida de momento angular. La colisión da como resultado la fusión de sus núcleos, creando un objeto único y más masivo. Si este objeto supera una masa crítica, colapsa bajo su propia gravedad, formando un agujero negro.
Otro escenario que puede conducir a colisiones estelares y la formación de agujeros negros se conoce como encuentro dinámico. Esto ocurre en ambientes estelares densos como los centros de las galaxias, donde las estrellas se mueven caóticamente y pueden experimentar encuentros cercanos entre sí. En estos entornos, las estrellas pueden ser lanzadas entre sí mediante interacciones gravitacionales, lo que resulta en colisiones de alta velocidad que pueden conducir a la formación de agujeros negros.
La velocidad a la que las estrellas chocan y forman agujeros negros depende de estas condiciones astrofísicas y de la historia general de formación estelar del universo. Se estima que alrededor del 1% al 10% de todas las estrellas masivas (aquellas con masas iniciales superiores a 8 masas solares) acabarán colisionando y formando agujeros negros. Puede que esto no parezca una fracción grande, pero dada la gran cantidad de estrellas en el universo, todavía representa una población significativa de agujeros negros.
Es importante señalar que la formación de agujeros negros mediante colisiones estelares es un proceso gradual que tiene lugar a lo largo de millones o incluso miles de millones de años. El universo tiene un "presupuesto" para la formación de agujeros negros, determinado por la evolución y dinámica estelar general. Si bien el universo existe desde hace aproximadamente 13.800 millones de años, el ritmo de formación de agujeros negros no ha sido constante a lo largo de su historia. Se cree que la mayoría de los agujeros negros se formaron durante las primeras etapas del universo, cuando las tasas de formación de estrellas eran más altas y los encuentros estelares más frecuentes.
A medida que el universo continúa evolucionando, la cantidad de estrellas disponibles para colisiones disminuye y la velocidad de formación de agujeros negros se desacelera. Esto significa que el universo tiene un presupuesto finito para la formación de agujeros negros y, eventualmente, la mayoría de las estrellas habrán evolucionado más allá del punto en el que pueden colisionar y formar agujeros negros.
