Bildandet av svarta hål genom stjärnkollisioner beror på flera faktorer, såsom massorna av de inblandade stjärnorna, deras omloppsdynamik och förhållandena i deras omgivning. Stjärnkollisioner är inte bara slumpmässiga händelser; de uppstår som ett resultat av specifika astrofysiska scenarier.
Ett sådant scenario involverar binära stjärnsystem, där två stjärnor är gravitationsmässigt bundna till varandra och kretsar runt ett gemensamt masscentrum. Om dessa stjärnor är tillräckligt massiva och deras banor är tillräckligt nära, kan de så småningom kollidera på grund av förlusten av rörelsemängd. Kollisionen resulterar i en sammanslagning av deras kärnor, vilket skapar ett enda, mer massivt föremål. Om detta föremål överstiger en kritisk massa, kollapsar det under sin egen gravitation och bildar ett svart hål.
Ett annat scenario som kan leda till stjärnkollisioner och bildning av svarta hål är känt som det dynamiska mötet. Detta sker i täta stjärnmiljöer som galaxernas centrum, där stjärnor rör sig kaotiskt och kan uppleva nära möten med varandra. I dessa miljöer kan stjärnor kastas mot varandra genom gravitationsinteraktioner, vilket resulterar i höghastighetskollisioner som kan leda till bildandet av svarta hål.
Hastigheten med vilken stjärnor kolliderar och bildar svarta hål beror på dessa astrofysiska förhållanden och universums övergripande stjärnbildningshistoria. Det uppskattas att cirka 1 % till 10 % av alla massiva stjärnor (de med en initial massa större än 8 solmassor) så småningom kommer att kollidera och bilda svarta hål. Detta kanske inte verkar vara en stor del, men med tanke på det stora antalet stjärnor i universum står det fortfarande för en betydande population av svarta hål.
Det är viktigt att notera att bildandet av svarta hål genom stjärnkollisioner är en gradvis process som äger rum över miljoner eller till och med miljarder år. Universum har en "budget" för bildning av svarta hål, som bestäms av den övergripande stjärnutvecklingen och dynamiken. Medan universum har funnits i cirka 13,8 miljarder år, har hastigheten för svarta håls bildning inte varit konstant under hela dess historia. Man tror att de flesta svarta hål bildades under de tidiga stadierna av universum, då stjärnbildningshastigheten var högre och stjärnmöten var vanligare.
När universum fortsätter att utvecklas, minskar antalet stjärnor som är tillgängliga för kollisioner och hastigheten för svarta håls bildning saktar ner. Detta betyder att universum har en begränsad budget för att bilda svarta hål, och så småningom kommer majoriteten av stjärnorna att ha utvecklats bortom den punkt där de kan kollidera och bilda svarta hål.
