在萬有引力、暗物質和暗能量的綜合作用下，宇宙間的所有星體每時每刻都處在不斷運動之中，無論是充斥在宇宙空間中的稀薄氣體和塵埃物質，單個的行星、衛星、彗星、恆星，還是恆星系以及更大尺度上的星系團。在這種宇宙星體形態各異、運動特徵不盡相同的前提下，不可避免地會發生軌道偏移、沿著特定路線靠近或者遠離的情況發生，因此也就會有一定的機率發生碰撞，我們所在的銀河系同樣不中避免。
2019年2月，美國國家地理髮布了一條微博，提到「大約45億年後，銀河系將與鄰近的仙女星系撞到一起，請大家做好準備」。當然這條微博帶有一些調侃的幽默屬性，45億年後的事情讓現在做好準備，無從下手呀，呵呵。不過這裡面說的45億後兩個星系相撞的情況，還真的有很大的概率發生。
這個將來要發生故事的主角，一個是我們所在的銀河系，這個大家都很清楚，直徑大約20萬光年，由大約1000-4000億顆恆星組成，我們所在的太陽系處在距離銀心約2.5萬光年的獵戶座旋臂之上。另一個主角仙女座星系，則是距離銀河系最近（254萬光年）的星系，直徑在22萬光年以上，恆星數量在1500-6000億顆之間，質量比銀河系大一些。
這個巨大星系的發現，其實和宇宙膨脹理論的發現密不可分。早在20世紀之初，美國科學家亨利愛塔·勒維特發現造父變星亮度變化的周期，與它自身的亮度有非常強烈的相關性，於是想出了一種方法，通過利用測量這種變星的亮變周期測的方式，間接推導出這個變星與觀測者之間的距離，於是科學界從此之後，將尋找這種造父變星作為「標準的燭光」來進行天體之間的測距研究。之後，美國的另外一個科學家維斯託·斯裡弗利用都卜勒效應，通過研究目標天體發出光線的譜線特徵，發現了目標天體的紅移現象。
進入上世紀20年代，美國天文學家埃德溫·哈勃在此基礎上觀察造父變星時，同樣發現了這一紅移現象，而且發現距離地球越遠的星系，其紅移現象越明顯，說明遙遠的目標天體正在加速遠離地球，從而證實了宇宙加速膨脹的事實，這一發現使愛因斯坦不得不在自己的引力場方程中刪除了用以維持宇宙靜止狀態的宇宙常數。同時，哈勃還通過觀測，確立了哈勃定律，即：宇宙正在膨脹，絕大多數的星系都在遠離我們，而且星系的退行速度與和觀測者的距離成正比。定律中表達這個比例關係有一個常數，即哈勃常數，在2013年的時候，歐洲航天局利用普朗克衛星精密測算了這個常數的值，最終修正的結果為67.8公裡每秒每百萬秒差距，也就是說在距離地球百萬秒差距（326萬光年）處，目標星系遠離地球的速度為每秒67.8公裡。
在哈勃通過造父變星觀測宇宙紅移現象的同時，還帶來一個「副產品」，那就是將從科學家從18世紀開始觀測到並且命名為仙女座星系，正式從屬於銀河系確定為河外星系，因為通過測距研究，發現它與地球的距離，已經遠遠超出了銀河系的大小。當確立了宇宙膨脹的理論之後，科學家們發現真的是絕大多數星系都在遠離我們，而且距離越遠退行速度越快，不過仍然有一些特例存在，比如仙女座星系就是其中之一。
科學家們發現，在觀測仙女座星系中的「標準燭光」時，並非呈現的是典型的紅移現象，而是出現了藍移，說明仙女座並非遠離銀河系，而是在不斷地靠近銀河系。而且科學家們還測算出了其靠近銀河系的速度，大約為每秒110公裡，而且靠近的速度在逐漸加快，這就意味著再過45-60億年的時間，仙女座就會到達銀河系現在的位置，從而發生碰撞現象。
目前科學界的主流觀點既然是在暗能量的驅動下，星系之間逐漸發生遠離現象，那為何銀河系和仙女座星系將來會發生碰撞呢？這主是還是不同的空間尺度下引力作用與膨脹力之間的對抗結果。如果由暗能量帶來的星體之間的排斥力佔據上峰，則星系之間會逐漸遠離，而如果引力佔據上峰，則星系相互靠近，而這兩種作用力之間在空間尺度上科學家發現了一個臨界值，目前來說應該在百萬秒差距（即326萬光年），由於仙女座星系距離銀河系的距離小於這個臨界值，則引力起到了支配空間膨脹的主導作用。不過隨著宇宙膨脹的持續推進，這個臨界值將會變得越來越小。
從科學目前觀測的情況看，科學家們認為仙女座已經在吞噬行進過程中的其它小型星系了，比如模擬出的結果是目前正在進行與三角座星系的實質性合併過程，而這個合併的起始時間可以追溯到30多億年之前的相互靠近，在25億年前二者正式接觸，然後在各自運動方向上的動量支配下互相穿過，在9億年前又達到相撞以後的最遠距離，隨後又在引力作用下逐漸拉近，這個過程估計還得再持續許多次，每次達到最遠距離的數值在不斷縮小，類似於做一個不斷衰減的震蕩過程。在震蕩的過程中，中間形成了可以觀測到的巨大物質流，這個物質流由眾多的星際氣體、塵埃和恆星所組成，組成了一道好像連接兩個星系的橋梁一樣。
其實宇宙中的星系合併是比較常見的一種現象，除了仙女座和三角座星系正在進行的合併之外，科學家們還通過哈勃太空望遠鏡發現了如觸角星系、雙鼠星系等合併的案例，而且科學家們通過模擬預測，在大約20億之後，銀河系會首先與大麥哲倫星系相撞合併，這可以說是與仙女座相撞的一次預演，只不過規模要遜色很多了。
雖然銀河系與仙女座星系的恆星數量眾多，但是從整體上看，星系之間的空間還是非常空曠的，即使比恆星數量更多的行星，其之間的平均距離也會達到上千萬公裡，因此即便合併之後除了星系核心區物質密度太高之外，絕大多數星體還是不會直接相撞，而是在兩個星系反覆震蕩過程中，在引力作用下重新融合分布，最終找到屬於自己的新位置，這個過程感覺就像兩個星系在跳一支華麗的舞蹈而已。