Na vastidão do universo, onde os objetos celestes estão espalhados pelas galáxias, as estrelas passam por uma jornada notável durante suas vidas. Embora a maioria das estrelas termine a sua vida pacificamente como anãs brancas ou estrelas de neutrões, algumas poucas estão destinadas a um destino mais cataclísmico:colidir com outras estrelas e formar buracos negros. Estas colisões estelares são eventos raros, mas inevitáveis, regidos pelas leis da física e pela evolução das estrelas.

A formação de buracos negros através de colisões estelares depende de vários factores, tais como as massas das estrelas envolvidas, a sua dinâmica orbital e as condições do seu entorno. As colisões estelares não são simplesmente eventos aleatórios; eles ocorrem como resultado de cenários astrofísicos específicos.

Um desses cenários envolve sistemas estelares binários, onde duas estrelas estão gravitacionalmente ligadas uma à outra e orbitam em torno de um centro de massa comum. Se estas estrelas tiverem massa suficiente e as suas órbitas forem suficientemente próximas, podem eventualmente colidir devido à perda de momento angular. A colisão resulta na fusão de seus núcleos, criando um objeto único e mais massivo. Se este objeto exceder uma massa crítica, ele entra em colapso sob a sua própria gravidade, formando um buraco negro.

Outro cenário que pode levar a colisões estelares e à formação de buracos negros é conhecido como encontro dinâmico. Isto ocorre em ambientes estelares densos, como os centros das galáxias, onde as estrelas se movem caoticamente e podem experimentar encontros próximos umas com as outras. Nestes ambientes, as estrelas podem ser lançadas umas contra as outras por interacções gravitacionais, resultando em colisões a alta velocidade que podem levar à formação de buracos negros.

A taxa com que as estrelas colidem e formam buracos negros depende dessas condições astrofísicas e da história geral de formação estelar do universo. Estima-se que cerca de 1% a 10% de todas as estrelas massivas (aquelas com massas iniciais superiores a 8 massas solares) acabarão por colidir e formar buracos negros. Isto pode não parecer uma grande fração, mas dado o vasto número de estrelas no universo, ainda representa uma população significativa de buracos negros.

É importante notar que a formação de buracos negros através de colisões estelares é um processo gradual que ocorre ao longo de milhões ou mesmo milhares de milhões de anos. O universo tem um “orçamento” para a formação de buracos negros, determinado pela evolução e dinâmica estelar geral. Embora o Universo exista há aproximadamente 13,8 mil milhões de anos, a taxa de formação de buracos negros não tem sido constante ao longo da sua história. Acredita-se que a maioria dos buracos negros se formou durante os estágios iniciais do universo, quando as taxas de formação de estrelas eram mais altas e os encontros estelares mais frequentes.

À medida que o Universo continua a evoluir, o número de estrelas disponíveis para colisões diminui e a taxa de formação de buracos negros diminui. Isto significa que o Universo tem um orçamento finito para a formação de buracos negros e, eventualmente, a maioria das estrelas terá evoluído para além do ponto onde podem colidir e formar buracos negros.