Si dos estrellas chocan, ¿cuál es la probabilidad de que se fusionen para formar una sola estrella?

bastante bueno

Dos estrellas de masa$M$cayendo desde el infinito directamente uno hacia el otro hasta que se fusionan en la distancia$2R$obtendrá energía cinética$GM^2/R$. Esto es mucho, por dos soles es$1.8978\times 10^{41}$J. Sin embargo, en comparación con la energía de enlace de incluso una sola estrella,$\approx 3GM^2/5R$esto es menos (el sol tiene energía de enlace$2.2774\times 10^{41}$J, y una masa doble$2^{1/3}R$radio misma densidad estrella fusionada$7.2302\times 10^{41}$J, 3,17 veces más). Por lo tanto, no se libera suficiente energía para hacer estallar una estrella, pero es aproximadamente una cuarta parte: una gran cantidad de materia será expulsada o terminará en órbitas a través de una envoltura calentada que tardará un tiempo en reducirse.

La cuestión clave es si los núcleos se ralentizan lo suficiente por el encuentro como para permanecer unidos, convirtiéndose en un binario de envolvente común . Claramente, un impacto directo funcionaría, pero las colisiones laterales pueden hacer que los núcleos se pierdan entre sí: ahora la pregunta es si la envoltura puede absorber suficiente energía cinética. Una estimación aproximada puede ser que haya una desaceleración significativa si la masa se recoge/empuja hacia un lado$\pi r_{core}^2 \rho_{envelope} R$se vuelve comparable a$m_{core}$. Para dos estrellas similares al sol con$r_{core}=0.2R_\odot$esto parece suceder, pero puede ocurrir mucha hidrodinámica que complique las cosas.

La disertación de Glebbek sobre fusiones estelares estima una condición aproximada para que el momento angular orbital exceda el momento angular de giro máximo de la estrella fusionada como

Esa disertación también contiene simulaciones numéricas de varios casos de fusión.