No pueden tener la misma masa. Ignorando eso:
Depende de sus masas y, por lo tanto, de los tamaños y de la dirección de la colisión.
Una estrella de neutrones suele tener 1,5-3 masas solares, con un radio de 10 km. Las estrellas de neutrones más masivas están más comprimidas y, por lo tanto, son más pequeñas que las estrellas de neutrones de menor masa.
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Un agujero negro puede tener cualquier masa, desde aproximadamente 3 masas solares hasta miles de millones. El radio de Schwarzschild de un agujero negro es proporcional a la masa, por lo que un agujero negro de 3 masas solares tiene un radio de 9 km, un poco más pequeño que una estrella de neutrones.
No puede haber colisiones lentas, debido a la gravedad de ambos objetos. O caen juntos, acelerando rápidamente todo el tiempo, o se orbitan entre sí, acelerando mucho más lentamente.
En una colisión descentrada, la parte de la estrella de neutrones que entra dentro del horizonte de eventos, por supuesto, cae completamente. El material que inicialmente pasa fuera del horizonte de eventos es separado por las fuerzas de marea. El material de la estrella de neutrones fuera del horizonte de sucesos se encuentra bajo una presión muy reducida y explota.
Eso podría ser lados opuestos de la estrella de neutrones, o en un golpe directo donde todo el horizonte de eventos pasa a través de la estrella de neutrones, el centro de la estrella y un anillo.
Con un agujero negro más grande, es posible que una estrella de neutrones caiga por completo, sin dejar nada atrás.
El otro caso no es en realidad una cuestión de colisiones más lentas, sino de un enfoque más lento. Comenzamos con una estrella de neutrones y un agujero negro orbitando entre sí, y perdiendo energía en forma de radiación gravitacional. Sus órbitas se reducen, se aceleran a una fracción significativa de la velocidad de la luz y, finalmente, se fusionan. Nuevamente, la estrella de neutrones es destruida por las fuerzas de marea durante el acercamiento y explota. Gran parte del material de la estrella de neutrones en explosión se mueve demasiado rápido para caer en el agujero negro. Algunos entran en un disco de acreción alrededor del agujero negro, y otros caen directamente.
Se han realizado cálculos detallados para fusionar estrellas de neutrones y agujeros negros en LIGO, con el fin de hacer coincidir las ondas gravictacionales predichas con las señales que podrían recibirse.
Una búsqueda de ondas gravitacionales de estrellas de neutrones en espiral y agujeros negros
Consulte la página 15 de la siguiente presentación de diapositivas para ver un escenario de fusión NS-BH.
Fusiones binarias compactas, Nuclear EOS y LIGO
