那会有好几种可能性。如果碰撞速度比一个特定的阀速度快，这个阀速度大约300英里/秒，足够的动能将被给予这两个大质量物体，导致恒星物质扩散成一大团扩张的气体星云，并且永远不会再重新聚合成一个新恒星。
如果碰撞速度很慢，这两个恒星将合并成一个新的、更加巨大的恒星。在两恒星的合并过程中，新的氢燃料将被混合并且注入新恒星的核区，一个拥有更新过燃料的核区的新恒星就这样开始它的新的演化历程了。
如果碰撞速度中等且方向偏离中心，那么这两个恒星将会在一个非常紧密的轨道上彼此环绕，甚至可能共享同一个大气层。随着时间的流逝，两个分离的核区将会彼此盘绕，并且最终你会再一次看到一个新的、巨大的恒星。因为太阳的逃逸速度大约是130万英里/时，这个速度和碰撞的阀速度大致相等。
如果一个更小的恒星，比如白矮星或中子星，它们碰撞会变成一个更大的恒星，例如红巨星，而随着它吸收碰撞所产生的能量，大多数巨星的外层将会脱离。这样看来，两个更小的恒星的碰撞结果似乎更暴力一些。中子星非常小但密度很大，如果一个中子星达到一定的质量，它将会坍缩形成一个黑洞。因此，如果两个中子星合并，但它们的合并质量却大于一个单一中子星所能承受的最大质量，它们将会坍缩成一个黑洞。如果两个白矮星碰撞时也是这种情况，那么它们将会坍缩成一个中子星。
一支天文学家团队曾经作出一个大胆的预测：在2022年前后，一对恒星将会合并并且爆发，在短时间内成为天空中最明亮的物体之一。众所周知，像这样的恒星灾难的具体发生时间是很难去预测的，但是这对双星已经陷入了一个显而易见的死亡之舞中，并且在接下来的几年中必然达到顶点。不过，很可惜的是，经过研究这并不会在2022年发生。
当年的研究者从过去就开始研究这对被称为KIC 9832227的双星，在2013年以前它们还尚未被确定身份，可能是一对双星，也可能只是一个脉冲星。研究者发现环绕速度逐渐变得越来越快，这意味着两个恒星在变得越来越近。这对双星是如此接近，事实上，它们还共享一个大气层（可以在ESO/L. Cal?ada看这个的艺术版本）。
KIC 9832227的行为使研究者想起另一对叫天蝎座V1309的双星，它们也共享一个合并的大气层，并且旋转得越来越快，最终出乎意料地在2008年爆发了。经过两年的小心研究，去证明它们确实在加速旋转并且排除了一些其他的解释，天文学家团队在2017年作出预测，在接下来的五年内，这对双星将会作为一个“红新星”爆发，这次爆发由双星的合并所造成。不过，2018年的研究又再次证实，这一过程并不会发生。
恒星碰撞：恒星碰撞是指由引力、引力辐射或其他的尚未被很好地理解的机制所导致的两恒星合并的过程。天文学家预测这种事件在我们星系的那些球状星团中会每10000年发生一次。在2008年9月2日，科学家在心宿二第一次观察到恒星合并（命名为天蝎座V1309），尽管在那时这不被认为是恒星合并的结果。短时期内在一个稠密星团中发生的一系列恒星碰撞能通过“逃逸恒星碰撞”产生一个中等质量的黑洞。
宇宙中的任何恒星都能发生碰撞，无论它们是“活的”（指恒星的内部仍然在发生聚变），还是“死的”（指恒星内部不再发生聚变）。白矮星，中子星，黑洞，主序星，巨星，超巨星，它们在类型、质量、温度和半径上是非常不同的，所以碰撞结果也会大不相同。
在2017年8月25日发生的一次引力波事件，GW170817，在2017年10月16日的报道中，这次事件被指与一个遥远星系的两个中子星的合并有联系，这也是第一次通过引力辐射观察到像这样的合并现象。
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