In de uitgestrektheid van het universum, waar hemellichamen verspreid zijn over sterrenstelsels, maken sterren tijdens hun leven een opmerkelijke reis. Terwijl de meeste sterren hun leven vreedzaam beëindigen als witte dwergen of neutronensterren, is een select aantal sterren voorbestemd voor een cataclysmischer lot:in botsing komen met andere sterren en zwarte gaten vormen. Deze stellaire botsingen zijn zeldzame maar onvermijdelijke gebeurtenissen, beheerst door de wetten van de natuurkunde en de evolutie van sterren.

De vorming van zwarte gaten door botsingen tussen sterren is afhankelijk van verschillende factoren, zoals de massa van de betrokken sterren, hun orbitale dynamiek en de omstandigheden in hun omgeving. Sterbotsingen zijn niet zomaar willekeurige gebeurtenissen; ze komen voor als gevolg van specifieke astrofysische scenario's.

Eén zo'n scenario betreft dubbelstersystemen, waarbij twee sterren door zwaartekracht aan elkaar gebonden zijn en rond een gemeenschappelijk massamiddelpunt draaien. Als deze sterren groot genoeg zijn en hun banen voldoende dichtbij zijn, kunnen ze uiteindelijk botsen als gevolg van het verlies van impulsmoment. De botsing resulteert in het samensmelten van hun kernen, waardoor één enkel, massiever object ontstaat. Als dit object een kritische massa overschrijdt, stort het onder zijn eigen zwaartekracht in en vormt een zwart gat.

Een ander scenario dat kan leiden tot botsingen tussen sterren en de vorming van zwarte gaten staat bekend als de dynamische ontmoeting. Dit gebeurt in dichte stellaire omgevingen zoals de centra van sterrenstelsels, waar sterren chaotisch bewegen en nauwe ontmoetingen met elkaar kunnen ervaren. In deze omgevingen kunnen sterren naar elkaar toe worden geslingerd door zwaartekrachtinteracties, wat resulteert in botsingen met hoge snelheid die kunnen leiden tot de vorming van zwarte gaten.

De snelheid waarmee sterren botsen en zwarte gaten vormen, hangt af van deze astrofysische omstandigheden en de algemene stervormingsgeschiedenis van het universum. Er wordt geschat dat ongeveer 1% tot 10% van alle massieve sterren (die met een initiële massa van meer dan 8 zonsmassa's) uiteindelijk zullen botsen en zwarte gaten zullen vormen. Dit lijkt misschien geen groot deel, maar gezien het enorme aantal sterren in het universum is dit nog steeds verantwoordelijk voor een aanzienlijke populatie zwarte gaten.

Het is belangrijk op te merken dat de vorming van zwarte gaten door botsingen tussen sterren een geleidelijk proces is dat zich over miljoenen of zelfs miljarden jaren afspeelt. Het universum heeft een ‘budget’ voor de vorming van zwarte gaten, bepaald door de algemene evolutie en dynamiek van sterren. Hoewel het heelal al ongeveer 13,8 miljard jaar bestaat, is de snelheid waarmee zwarte gaten ontstaan ​​door de geschiedenis heen niet constant geweest. Er wordt aangenomen dat de meeste zwarte gaten ontstonden tijdens de vroege stadia van het heelal, toen de stervormingssnelheid hoger was en de ontmoetingen met sterren vaker voorkwamen.

Naarmate het universum blijft evolueren, neemt het aantal sterren dat beschikbaar is voor botsingen af ​​en neemt de snelheid van de vorming van zwarte gaten af. Dit betekent dat het universum een ​​eindig budget heeft voor de vorming van zwarte gaten, en dat uiteindelijk de meerderheid van de sterren verder zal zijn geëvolueerd dan het punt waarop ze kunnen botsen en zwarte gaten kunnen vormen.