NASA說大約37.5億年之後銀河系就會和仙女系大碰撞，最後融合，請問碰撞最先會發生什麼？過程呢？

11-26

兩個星系的碰撞會持續很多億年，具體是什麼我也不清楚，高中生飄過╮(╯▽╰)╭尷尬。。希望大神知道，他們這兩個星系在開始碰撞的「那一刻」最先會發生什麼呢？？很想知道，能不能順便說一下，之後會發生什麼？就是大概整個碰撞過程呀，謝謝啦~(≧▽≦)/~

謝邀。

多圖預警。

這是一個超級計算機模擬過程。第一幅圖中，大的星系是仙女座星系，小的是銀河系。

圖片來自https://youtu.be/uDsWD9QmwJ8
在這個碰撞合併過程中，我們可以看到以下幾點。

兩個星系會互相穿越多次。
在每次接近的時候，會有大量恆星被拋出去。大部分恆星最終會在引力作用下回到合併後的星系，但是也有部分不會再回來，成為流浪恆星。
最後兩個星系合併，成為一個橢圓星系，而不會回復成最初的碟形。關於星系的形狀成因，可以參考地球為什麼公轉？ - Mandelbrot 的回答
恆星之間的碰撞發生的可能性很小，因為星系內恆星之間的距離太大了。所以太陽不會受到太大影響，不過會不會被拋出去就難說了。

如果那時候還有人在地球上，他們將會看到這樣的天空。

今天的天空

37.5億年後

40億年後

60億年後以上圖片來自https://youtu.be/2WEI8WBJkKk下面這段來自wikipedia - Andromeda（我翻譯的）

仙女座星系以每秒110公里的速度向我們飛來。但是由於距離很遠，一點點偏差就會讓它與銀河系失之交臂，所以，直到2012年以前，天文學家們都不知道碰撞是否肯定會發生。2012年，天文學家用哈勃望遠鏡分析了仙女座星系在2010年到2012年之間的運動狀態，確定了兩個星系肯定會碰撞。他們發現，仙女座星系相對於銀河系的橫向速度比原來估計的要小得多，所以預計兩個星系將在37.5億年以後相遇。

星系間的碰撞在宇宙中並不少見，比如仙女座星系就至少和一個星系碰撞過。銀河系也用同樣的方式合併了多個矮星系。

同時天文學家發現，本星系團中第三大的星系M33也會參與這一盛事。最後它很可能會圍繞合併後的星系選擇，成為一個衛星星系，並可能在更久遠的未來與之合併。但是它也有可能在碰撞之前就和銀河系或仙女座星系合併。

研究星系碰撞的一個重要手段就是計算機模擬。那麼我們怎麼知道模擬的結果是否符合真實情況呢？一個有效的方法是觀察宇宙中正在合併的星系，驗證這些星系的狀態是否與模擬相符合。

下面的圖片中，左邊是計算機模擬過程中的不同階段。右邊是望遠鏡觀察到的真實的星系。

圖片來自https://youtu.be/D-0GaBQ494E
------------------------
右邊的星系照片引起了一些知友的誤解，以為是相同兩個星系碰撞過程的不同階段照片。其實這些照片來自宇宙中不同位置。星系碰撞在很多地方發生，各個階段都可以觀察到。

（多圖預警）
我看過一個相關的視頻,很是震撼.是youtube上的,老早之前就下載好了,還在一次天文普及活動中播放過一次.現上傳到youku,給大家分享.被震撼了,別忘點贊噢.

說明:

視頻一開始,左邊的是銀河系,右邊的是仙女座星系;
視頻一秒相當於150萬年;
觀察員位於280000光年以外;
標題雖然為碰撞,怎奈空間太稀疏,幾乎碰不到兩顆恆星相撞的情況;
最終兩者合併為一個橢圓星系.

到100贊更新對視頻圖文並茂式的講解.

--------------------------------分割線---------------------------------------
為了詳細了解模擬的細節，答主已下載評論區中推薦的模擬軟體，在熟悉軟體ing。會陸續更新。。。

電腦模擬仙女座星系和銀河系的碰撞—在線播放—優酷網，視頻高清在線觀看

之前關於這個視頻的5點說明，是根據youtube上的視頻說明百度翻譯過來的，原文是德文。評論區有知友說第3條有問題，經過自己使用universe sandbox 2.1.0.1，發現該軟體默認自帶仙女座星系和銀河系碰撞的的配置文件，經過比較軟體模擬過程和視頻中出現的過程，可以確定兩者參數是一致的。所以，以下圖片說明中的一些參數均是參考軟體中的數據。

碰撞伊始（視頻第0秒）

左邊是銀河系，中心移動速度153km/s，直徑10萬光年

右邊是仙女座大星系M31，速度也是153km/s,質量為銀河系的1.22倍，直徑為1.45倍
採用絕對時空，以此刻太陽為原點，建立的三維坐標系，具體的xyz軸空間指向未做說明。
觀察者距離約為28萬光年
模擬每幀3萬年，摺合每秒大概150萬年
重力常數G取當前我們實驗的測量值

1500萬年後（視頻第10秒）

由於兩者相互接近，引力勢能轉化為動能，速度也一直增長，此時銀河系速度為195km/s,仙女座星系由於質量較大，速度稍小些，也有187km/s，還在接近中。

3000萬年後（視頻第20秒）

視覺上，兩者邊緣已經接近了，由於星系邊緣的天體，受中心的引力較小，在兩個星系盤面有一定夾角的情況下，最容易受另外一個星系引力的影響，最先遠離原星系盤面。

我們的太陽繞銀河系一周約2.5億年，也就是說，此時大概轉了43度.

由於持續加速，銀河系中心速度達到256km/s，仙女座星系也到了237km/s.

3750萬年後（視頻第25秒）

可以看到，（右邊）仙女座星系靠近（左邊）銀河系的懸臂末端出現了偏離，通過調整模擬視角，兩個星系盤面的夾角大約40度。從視頻的視角上看，仙女座星系左邊靠近銀河系的懸臂是在銀河系盤面下方，所以會顯得往上翹（靠近銀河系中心方向）。

銀河系中心速度302km/s，仙女座星系274km/s.

4500萬年後（視頻第30秒）

此時能看到兩個星系的邊緣懸臂像潑出去的水一樣在空間彎曲，兩個星系的中心也越來越近了，相互之間引力的影響一直在增大，許多恆星軌道發生變化。

銀河系中心速度377km/s，仙女座星系335km/s.

5250萬年後（視頻第35秒）

兩個星系中心越來越接近了，畫面也越來越壯觀，許多恆星在引力彈弓效應的作用下，速度得到極大的改變，被甩的越來越遠
銀河系中心速度514km/s，仙女座星系445km/s.

6000萬年以後（視頻第40秒）

這個時間和恐龍滅亡時代到現在的時間差不多，兩個星系中心距離達到最近，那些如砂礫搬的恆星，有的在引力彈弓效應的作用下直接垂直於兩個星系垂直的方向飛出，越來越遠，此時兩個星系中心的速度都達到極大

銀河系中心速度1490km/s，仙女座星系1214km/s.

從太陽系尺度上看，就好像什麼也沒有發生過。。

我是過來安利一下《解讀宇宙》這部紀錄片的，以下大量電腦模擬預警：

這是我們熟知的NGC-2207星雲，它看起來像是一個巨大的雙螺旋星系，但實際上，這是一個雙星系正在碰撞的場景，這個過程會持續幾百萬年，這偌大的宇宙中，星系的碰撞會不斷的發生。
實際上，我們的銀河系（Milky Way Galaxy）也是不斷在吞食一些小型星系：

我們今天鎖能看到的旋臂邊的那些小星河，其實是銀河系不斷蠶食其他小星系所遺留下來的：

我們的銀河系會以時速25萬英里的速度撞上仙女座，大約50至60億年後銀河系將不復存在，如果屆時地球能倖免與其他災難（太陽停止聚變成紅巨星吞食地球等等），人類也度過重重危機的話，我們的後代將會在「影院」的第一排目睹這一壯舉：

當兩個星系越來越近的時候，引力開始互相擾動，然後進程會不斷加快，兩個星系會開始一場所謂的「死亡舞蹈」，以下是加速了幾百萬倍的電腦模擬撞擊過程，拿好爆米花開始吧：

氣體和塵埃雲會不斷從四面八方噴射出來：

兩個星繫結合的引力會把恆星們扯離軌道，拋進深太空里：

恆星和恆星之間發生碰撞的可能性幾乎為零，它們只會擦肩而過，因為之間的距離實在是太那啥的遠了：

不過恆星間的氣體和塵埃會被不斷加熱，最後燃燒：

兩個碰撞的星系會迸發出熾熱的光芒，以至於在某個時間，整個天空就會像著火一樣：

（這個圖其實是紅巨星吞食地球的場面，這裡做一個亮光展示）
我們所認識的銀河系和仙女座會不斷穿過對方，然後退後，然後合為一體，叫做銀河仙女系：

這將會是一個橢圓星系，沒有手臂和螺旋了下面最關鍵的問題來了，地球會怎麼樣：
1.我們可能會被拋進深空里永不回頭

2.銀河系的旋臂被扯開的時候，我們落入了新星系的肚子里

無論如何，恆星和行星們都會被推至四散，所以地球很可能會······

這個好像nasa有過記錄兩個河外星系碰撞的資料。
怎麼說呢，其實太空真的挺空的。可能互相進入了很大一部分才會開始各種撞車吧。當然了，這個很大是相對於人類來說的。

啥都不發生，互相穿過而已，然後因為引力相互糾纏。

有一個軟體叫universe sandbox可以模擬星系融合，玩過幾次，結果差不多，但也見到過太陽系被拋射出兩個星系引力範圍變成宇宙浪子。

因為星系內恆星間巨大的空間，直接碰撞現象極少，引力牽扯到彼此行星也幾乎是不可能。舉個例子，離地球最近恆星要四光年，把太陽比作一粒直徑一毫米沙子，理他最近另一粒沙子，粗略算要30公里遠。地球離太陽大概十厘米多一點而已。整個融合時間比人類存在歷史還要長很多倍，所以應該是不會有什麼感覺欣賞風景就好了。
煎蛋小學堂從YouTube Vsauce頻道轉來的視頻很好解釋了星系融合，介紹其他我們會錯過什麼的部分也很精彩，地址奉上：
http://v.youku.com/v_show/id_XNTkxMTkxNTY4.html?x

可以看看BBC的HORIZON系列的超大質量黑洞。我傍晚剛看完，最後幾分鐘完全回答了你的問題。「銀河系和仙女系的氣體雲團以高速衝撞，達到每秒數百公里，基本上產生強大的衝擊波，穿過氣體而將其加熱至高溫。在這個大漩渦的中心，高溫氣體衝擊著兩個正靠近的黑洞，這個衝擊引發了一場激烈的雙吞噬狂宴，就在兩個怪物旋轉著朝向對方而去之時，最終那兩個獨立的帶著各自吸積盤的黑洞旋轉這衝撞在一處。它們融合起來並形成了一個甚至更為巨大的黑洞。兩張可能的命運等待著我們。如果當這個衝撞發生時我們在星系的一側，我們就會被扔擲在太空真空中，如果幸運的話；第二個可能性是我們在星系的另一側，如此我們就可能給1直接投向這混戰的中心。在融合的星系活動中心處，巨大的在吞噬著的黑洞會引發巨大的恆星爆炸以及超新星。這對地球來說可是個壞消息。那會是個可怕的災難。超新星的衝擊波所產生的放射波會衝擊大氣層並瞬間將其燃為烏有，因而大氣消失了，海洋沸騰進入了太空，而地球就給烤焦了。」Prof John Dubinski,University of Toronto

可惜我等不到

所謂碰撞！表觀上是相互穿過，事實上，由於星系內的恆星行星等星體密度實在太低，所以在相互穿過的過程中很難發生星體的碰撞。所以只是和平的相互穿過而已。
至於為什麼會發生碰撞，一種理論是說由於暗物質的存在。暗物質是包裹著星系的一種不可見物質，質量較星系大的多，由於引力作用相互靠近，引導著星系們的碰撞。

晚上你看著滿天星星，又去看哈勃拍的照片，滿滿都是星系，覺得宇宙到處都是天體，但是，不要被你大腦騙了！其實宇宙的空曠遠超你想像，你現在隨便往一個地方發射一束光，假設光線不會隨距離衰弱，這束光幾乎是暢通無阻可以到達到宇宙邊緣（假設真有邊緣），所以兩個星系相撞，它們雖然都包含了幾千億的恆星，但是碰撞的機會微乎其微，可以忽略掉這個概率，所謂的碰撞只是溫柔的揉合在一起，變成一個星系，並沒有什麼驚天地泣鬼神的事情發生

會碰撞出火花，然後墜入愛河並登記結婚

我感覺題主可能想問從微觀上看有什麼後果，也就是對地球或本恆星系內部日常生活有什麼影響
考慮到現在獵戶座外懸臂的恆星密度，可能影響很有限
有小概率的可能本恆星系會丟幾顆行星？但如果引力干擾靠的那麼近估計也是滅頂之災了。
但不排除一不小心甩到銀心（哦那會兒不叫銀河楽）黑洞群附近的可能性

30億年後太陽衰變會先吞噬水、金、地球。再過7億年兩星系才會碰撞，所以地球人是看不到了

《科學世界》2015.12

我認為星系各處的差異很大，計算機不一定能夠精確模擬兩個星系各個方向和空間的引力場，因此實際的合併過程和最終的結局是無法精確描述的。
現在的討論只是形容一個大概。

好奇的是：
誰能夠目睹這整個過程並在合併後重新觀察這新的星系？
如何命名銀河系與仙女系相撞合併後的新星系？

人類的思維是無限的可是生命確是短暫的這是個多麼遺憾的結論！

我真的還想再活37.5億年

既然你都知道要幾億年
何來「那一刻」

有一款手機遊戲叫太陽系行星，用一個恆星去撞另一個恆星你就知道了，有可能互相吸引後互相遠去，也有可能互相吸引後融合在一起

相對於宇宙尺度來說，就像我們的世界裡撒兩把灰塵，最後還是一堆灰塵，但是，地球本身呢？抱歉，兩大星系合併前太陽早已把地球烤糊了，那時候太陽系早已經死亡，而人類，誰他媽知道跑那去了