仙女座星系是距離銀河系最近的一個大星系，它的直徑達到22萬光年，比銀河系還要大一圈，距離銀河系約254萬光年。根據天文學家的觀測結果，發現仙女座星系正在以極高的速度，向銀河系靠攏，大約在50億年後，也就是我們所處太陽系的絕對核心－太陽膨脹為紅巨星之時，銀河系將與仙女座星系發生碰撞。
那麼，在兩個大星系發生碰撞之際，到底是會發生激烈的星系“重組”？還是二者以一種“靜悄悄”的方式達到融合呢？下面，筆者努力用最通俗和簡潔的語言，來向大家進行一下說明。
“劇烈”與“平靜”並存
在萬有引力為主導的吸引“法則”面前，銀河系與仙女座的碰撞的激烈程度，絕對會超出想象。根據宇宙演化模型和廣義相對論的描述，我們很容易判斷出兩個大星系在碰撞之時的狀態，很多恆星將會改變原有的執行軌道，有的甚至會被“撕碎”，從而形成非常壯觀的“尾巴”，星際空間中的氣體和塵埃，在大部分割槽域中會受到強烈擠壓，而恆星系統中的行星和衛星，在恆星發生劇烈動盪之後，也會被動地經歷重新“洗牌”，兩個巨大星系在百億年演化中所形成的狀態，幾乎會有四分之三以上被無情地摧毀或者改寫。
在碰撞發生後，巨大引力和星系原有動能的雙重作用下，兩個星系勢必會發生類似“簡諧”振動的運動模式，一個星系分別從對方星系中穿過，然後遠離，之後再次靠近，進行下一輪的碰撞，直到最後二者才完全融合在一起。
由於兩大星系靠近中心的區域，恆星的分佈密度非常高，在星系中心合併過程中，大量恆星將會由於相互碰撞以及物質的補充，發生更為激烈的“爆炸”，而且新生成的恆星速度，將比今天宇宙中任何一個星系都要快上成百上千倍。同時，兩大星系中心的黑洞，也將變得異常活躍，它們一方面快速吞噬著周圍的所有，另一方面也加速相互合併，形成質量更大的巨型星系黑洞，同時釋放出巨量的高能粒子和輻射風暴。經過上億年的“磨合”，從相互盤旋的狀態慢慢組合成新的巨大黑洞，向整個宇宙空間發生強烈的引力波。
儘管兩大星系的碰撞，會產生上述劇烈的“煙花”，但是這個過程，嚴格意義上來說，還說不上真正的“碰撞”，因為星際空間絕大部分是“空”的。拿銀河系來說，雖然其中包含了高達數千億顆恆星，但是恆星與恆星之間的距離非常“遙遠”，平均下來相隔近5光年，這個距離與恆星的直徑甚至有效引力相比，都是非常“寬鬆”的。
所以，我們可以說，雖然兩大星系的合併，對於星系中的行星，特別是對於像地球這樣擁有生命的星球來說，絕對具有變革性的影響，但是大多數的恆星和其中的行星，在此次星系碰撞中，僅僅是“擦肩而過”。
從星系演化的尺度看，這種碰撞很常見
在天文學中，科學家們將星系的碰撞形象地稱為“星系堆積”。據計算機模擬的結果顯示，在過去的100億年中，我們所在的銀河系，在形成現在的棒旋結構之前，至少經歷過五次重大的合併過程。透過對其他一些星系的合併觀測和研究，既可以幫助我們瞭解宇宙的歷史，同時也能讓我們更清晰地看到自己的未來。
長期以來，天文學家們還缺乏仔細測量和模擬星系碰撞的工具，遙遠宇宙空間中所發生的星系碰撞事件，往往都被“厚厚”的塵埃雲所遮擋，即便使用最大的望遠鏡，這些塵埃雲也難以在可見波長下穿透。好在隨著天文觀測技術的進步，現有的以及計劃中的一些大型天文望遠鏡中的一些新裝置，逐漸能回答科學家們關於星系合併的一些基礎問題，比如在星系碰撞的混亂中恆星是如何誕生的、星系中央的黑洞在星系碰撞時是如何增長的、黑洞合併所釋放的強烈輻射如何影響新星系的形成等等。
在一百年前哈勃首次發現銀河系外的“星雲團”之後，科學家們透過大量的觀測，將“河外星雲”劃分為三種類型，即橢圓星系、螺旋星系和不規則星系。從上世紀60年代開始，不少天文學家對觀測到的不規則星系展開了深入研究，發現這些星系不規則的扭曲形態，極有可能是星系在合併過程中所呈現的特徵。這些星系在碰撞過程中，改變了星系原有的規則形態，同時合併使得大量星際氣體和塵埃聚集到緻密的區域，為新恆星的誕生創造了“溫床”。
與此同時，星系合併雖然是強大的“恆星工廠”，但是在碰撞中新形成的星團，有可能壽命非常短，透過哈勃太空望遠鏡的資料，天文學家發現，隨著時間的推移，那些新生成的星團數量，呈現出明顯的下降趨勢，這表明大量星團它們在誕生後不久，就在超強的引力潮汐力、超新星爆發、黑洞吞噬等程序中被摧毀了，成為了星系演化中的“犧牲品”。
目前已經發射、正在向地球和太陽系統L2點進發的詹姆斯韋伯太空望遠鏡，靈敏度要比哈勃望遠鏡高50倍，空間解析度要比斯皮策望遠鏡高10倍，可在光譜的近紅外和中紅外部分提供清晰的星系影象，這對於擴充套件我們對宇宙星系合併的理解，將起到極大的推動作用。再加上高解析度的計算機模擬，我們在不遠的將來，將會發現宇宙中更多奇特的天體和現象，人類的星辰大海探索之旅將會變得更加豐富多彩。
宇宙中最迷人的10大星系
1、雙胞胎星系
雙胞胎星系（2MASXJ00482185-2507365occultingpair）由兩個重疊的螺旋星系構成，位於玉夫座星系（NGC253）附近。兩個重疊星系與地球之間的距離，比玉夫座星系與地球之間的距離更遠，背景星系2MASXJ00482185-2507365位於redshiftz=0。06，前景星系位於玉夫座星系和背景星系之間。這對星系照亮了其中一個螺旋星雲的可見柱狀物周圍的塵埃帶。譚老師地理工作室綜合整理
2、黑眼星系
後發星座裡著名的黑眼星系（BlackEyeGalaxy）又叫睡美人星系，編號為Messier64。它有一條引人入勝的黑色塵帶，橫亙在明亮的星系核心之前，因而被稱為“黑眼星系”或“魔眼星系”。這個星系在天文愛好者中間非常有名，因為用小型望遠鏡就能看到它。
3、草帽星系
草帽星系（SombreroGalaxy）的編號是M104orNGC4594，位於室女座裡，是一個無棒螺旋星系（unbarredspiralgalaxy）。它的核子非常明亮，中心隆起，傾斜圓盤裡擁有龐大的塵埃帶。黑色塵埃帶和中心明亮的隆起部位，讓這個星雲看起來像一個草帽。這個星雲的光度是+9。0，因此利用普通望遠鏡就能看到它。
4、哈氏天體
哈氏天體（Hoag‘sObject）是一個非常著名的環星系。它外圍是由明亮的藍色恆星組成的環狀物，而中心處的圓球則主要是由許多可能較老的紅色恆星構成。介於兩者之間的是一道幾乎完全黑暗的裂縫。但是哈氏天體（Hoag’sObject）是如何形成的，目前仍不為人知。哈氏天體跨越大約10萬光年，位於北天的巨蛇座星系內，距離地球大約6億光年。
5、超新星1987A
20年前，天文學家發現一顆最明亮的爆炸恆星，這就是超新星1987A，它已經有400多歲。這張照片上顯示出該超新星的整個區域。它最突出的特徵在於中心由許多發光點組成像戒指一樣的環狀結構，這是由於爆炸時衝擊波釋放的物質散播在恆星周圍的環內區域，使得這些區域“暖和”起來，進而發出光。這些直徑大約是1光年的圓環，可能是該恆星在發生爆炸20000年前發出的。
6、大螺旋星系NGC123
大螺旋星系（NGC123）是一個非常迷人的星系，無數明亮的恆星和黑色塵埃點綴期間，大片星際氣體圍繞中心形成螺旋臂。這些螺旋臂上分佈著無數藍色恆星，恆星之間點綴著黑色星際塵埃帶。雖然很難看到這個星系，但是透過特殊裝置，還是能觀測到數十億顆昏暗的恆星和大量星際氣體，它們的質量很大，是內部星系的原動力。
7、渦狀星系
渦狀星系（TheWhirlpoolGalaxy）又被稱作51a、M51a或者NGC5194，它是位於北天的獵犬座（CanesVenatici）裡的一個龐大的螺旋星系，距離地球大約2300萬光年。它是天空中最著名的一個螺旋星系。
8、M81
M81位於大熊座星系裡，是一個美麗的螺旋星系，也是地球上空肉眼可以看到的最明亮的星系之一。從這張照片上可以清晰看到它的明亮的核子、龐大的螺旋臂和塵埃帶，這些塵埃帶跟銀河裡的塵埃帶大小差不多。一條明顯的塵埃帶直接從星盤上穿過，在M81星系中心的下面和右方存在另一個螺旋特徵，這說明它曾經歷過無序發展時期。而這種不穩定的塵埃帶，也可能是由其伴星系M82強力吸引力所致。
9、星系NGC3370
星系NGC3370是一個充滿塵埃的螺旋星系，位於獅子座裡，距離地球大約9800萬光年。星系NGC3370的中心分佈著輪廓鮮明的塵埃帶和一個不太容易辨認的核。1994年，星系NGC3370裡的一顆TypeIasypernova發生爆炸。
10、星系NGC1512
星系NGC1512是一個位於時鐘座星系裡的棒旋星系，距離地球大約3000萬光年。星系NGC1512非常明亮，人們利用普通望遠鏡就能看到它。這個星系的直徑大約是70000光年，幾乎跟我們的銀河系的直徑一樣大。這個星系中心是高度向心的星環，四周是由無數年輕的恆星構成的直徑大約是2400光年的星團。