仙女星系又被稱作是仙女座大星系，它是一個位於仙女座方位的，擁有巨大盤狀結構的旋渦星系。它和地球的距離有254萬光年，直徑達22萬光年，是距離銀河系最近的一個大星系。在東北方向的天空用天文望遠鏡觀察仙女星系，會發現它看起來是一個紡錘狀的橢圓光斑，這也是我們肉眼可看見的最遙遠的天體。仙女星系和銀河系的相同點就在於它們都處於本星系群，質量是整個銀河系的兩倍，而直徑是銀河系的1.5倍左右，這使得仙女星系成為本星系群當中最大的星系。而且仙女星系還在以每秒300公里的最大速度向銀河系運動，有天文學家預計在30-40億年後，仙女星系有可能會撞上銀河系，與銀河系系合并成為橢圓星系。
最早對仙女座星系觀測的是波斯的天文學阿爾蘇飛。他將仙女星系描述成「小雲」，在星圖上的標記也就是那個時代的小雲。西門.馬里烏斯是第一個用望遠鏡對仙女星系進行觀測和記錄的，時間是在1602年。1785年的時候，天文學家威廉.赫歇爾注意到在仙女星系的核心區域有偏紅色的雜色，這個發現讓他相信這是所有星雲中最靠近的大星雲。同時根據星雲的顏色和亮度可以估計這個星雲的距離應該在天狼星的2000倍之內，1786年，威廉.赫歇爾又將它列入了能分解為恆星的星雲。威廉.赫歇爾在1864年觀察仙女座星系的光譜時，注意到仙女座星系的光譜是在有著連續頻率的連續光譜上疊加了暗線，這使得它與氣體星雲不同，很像是單獨的一顆恆星。這也成為它推論仙女座星系具有恆星的本質的重要依據。
1885年天文學家發現，在仙女座星系出現了一顆超新星，這也是第一次在仙女星系看見如此遙遠的恆星，只是當時這個超新星的亮度被低估，使得它只被定義為一顆新星。天文學家哈勃利用在照相底片上證認出仙女座星系旋臂上的造父變星，並根據著名的周光關係算出了距離，將仙女座星系確認為銀河系之外的恆星系統，這也是以可見光下能夠看見的仙女座星系的形狀為依據。仙女座星系之下還有一個分類被稱為螺旋星系和棒旋星系。天文學家在對仙女星系進行觀測的時候，幾乎是正對著長軸的方向觀測的。同時仙女座星系在整個星系分類當中是一種很普通的活躍星系核。
科學家曾經使用卡克望遠鏡觀察到一些細微的向背噴洒而向外延伸的恆星，這些其實也是仙女星系主星盤本體的一部分。也就是說仙女座星系的螺旋盤面要比之前估計的大出3倍，仙女座星系的吸盤是一張巨大而且向外無限延伸的星盤。仙女星系相對於地球的傾斜角大約是77度。因此科學家們分析其橫斷面的形狀跟字母S很相似，也就是說仙女星系的橫斷面不是一個平坦的平面，而這一橫斷面的形狀可能是它與鄰近的衛星星系在引力的交互作用下形成的。
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