Le stelle più massicce nascono in binari (e talvolta triple, quadrupli, e così via). Mentre le stelle invecchiano, crescono di dimensioni di un'espansione di cento o anche mille volte. Quando le stelle nelle binarie si espandono, parti di esse si avvicinano all'altra stella nel binario, la cui gravità può quindi strappare le porzioni esterne della stella in espansione. Il risultato è il trasferimento di massa da una stella all'altra.

Generalmente, la massa viene trasferita gradualmente. Ma a volte, più massa viene trasferita, più massa viene tirata fuori in un processo incontrollato. Gli strati esterni di una stella circondano completamente l'altra in una fase nota come involucro comune. Durante questa fase, i nuclei densi delle due stelle orbitano l'uno intorno all'altro all'interno della nuvola, o busta, di gas. Il gas si trascina sui nuclei stellari, facendoli entrare a spirale; questo riscalda l'involucro comune, che potrebbe essere espulso. I nuclei potrebbero finire più di 100 volte più vicini di quanto non fossero all'inizio.

Si pensa che questa fase di inviluppo comune svolga un ruolo cruciale nella formazione di binari di oggetti ultracompatti, comprese le sorgenti di onde gravitazionali; però, il processo è poco compreso.

In un documento recentemente accettato al Giornale Astrofisico , Soumi De e i collaboratori dell'ARC Center of Excellence for Gravitational Wave Discovery (OzGrav) hanno esplorato la fase dell'involucro comune attraverso dettagliate simulazioni al computer. Hanno usato modelli di galleria del vento in cui un nucleo stellare, una stella di neutroni o un buco nero è sbattuto dal vento del gas, che rappresenta la sua orbita attraverso l'involucro. Sebbene questa sia una semplificazione dell'intera fisica tridimensionale dell'involucro comune, la speranza è che questo approccio renda possibile comprendere le caratteristiche chiave del problema.

Puoi guardare un'animazione di uno dei modelli qui.

Il coautore e OzGrav CI Ilya Mandel afferma:"I risultati hanno rivelato le forze di resistenza e il tasso di accrescimento sul buco nero. Insieme, questi ci permettono di prevedere quanto crescerà il buco nero durante la fase di inviluppo comune. Mentre una stima ingenua suggerisce che i buchi neri dovrebbero guadagnare molta massa durante questa fase, scopriamo che non è così, e i buchi neri non diventano molto più pesanti. E questo ha importanti conseguenze per comprendere i tassi di fusione e le distribuzioni di massa delle sorgenti di onde gravitazionali".