恒星の衝突によるブラックホールの形成は、関係する星の塊、軌道のダイナミクス、周囲の条件など、いくつかの要因に依存します。恒星の衝突は、単にランダムなイベントではありません。それらは、特定の天体物理シナリオの結果として発生します。
そのようなシナリオの1つは、2つの星が重力で互いに結合し、共通の質量の中心を周回するバイナリスターシステムを含みます。これらの星が十分に巨大で、軌道が十分に近い場合、角運動量が失われたため、最終的に衝突する可能性があります。衝突により、コアが合併し、単一のより大きなオブジェクトが作成されます。このオブジェクトが臨界質量を超えると、それ自体の重力の下で崩壊し、ブラックホールが形成されます。
恒星の衝突とブラックホールの形成につながる可能性のある別のシナリオは、動的な出会いとして知られています。これは、星の中心などの密集した恒星環境で発生し、星は混oticで動き、互いに密接に遭遇することがあります。これらの環境では、星は重力相互作用によって互いに向かって投げかけられる可能性があり、その結果、ブラックホールの形成につながる可能性のある高速衝突が生じます。
星が衝突してブラックホールを形成する速度は、これらの天体物理的条件と宇宙の全体的な星形成の歴史に依存します。すべての大規模な星の約1％〜10％（初期質量が8を超える太陽質量がある）が最終的に衝突してブラックホールを形成すると推定されています。これは大部分のようには見えないかもしれませんが、宇宙の膨大な数の星を考えると、それでもブラックホールのかなりの集団を占めています。
星の衝突によるブラックホールの形成は、数百万年または数十億年にわたって行われる段階的なプロセスであることに注意することが重要です。宇宙には、全体的な恒星の進化とダイナミクスによって決定されるブラックホール形成の「予算」があります。宇宙は約138億年にわたって存在してきましたが、ブラックホール形成の割合はその歴史を通じて一定ではありませんでした。星形成速度が高く、恒星の出会いがより頻繁に発生する宇宙の初期段階で形成されたほとんどのブラックホールは形成されたと考えられています。
宇宙が進化し続けるにつれて、衝突に利用できる星の数が減少し、ブラックホール形成の速度が低下します。これは、宇宙にブラックホール形成のための有限予算があることを意味し、最終的には、星の大部分が衝突してブラックホールを形成できるポイントを超えて進化したことを意味します。
