星系的運動是怎麼樣的？

行星繞恆星，恆星繞星系核心。那麼星系呢》？以銀河係為例，相對其他星系在宇宙時空中怎麼運動的呢？

呵呵今天看到的一個視頻，就是講這個的
微博視頻
秒拍視頻

瀉藥～
感謝下面評論提醒，下面的敘述沒有提及最本質的宇宙膨脹帶來的星系總體的退行，退行速度正比與彼此之間的距離。因此，在星系團尺度之上，星系之間總體仍然是相互遠離的。在此基礎上，星系之間也還會由於引力而運動，形成各種尺度的結構。

三個程度上說吧：
1，最小的尺度：星系群和星系團尺度，這裡面星系受到相互引力束縛，最終都會合併成團。

具體到銀河系，那就是就是Local Group(本星系群)內的歡快的合體啦～
由於相互之間的引力，銀河系首先會和近鄰星系合併，在大約10億年左右吞併小麥哲倫雲(SMC)，大麥哲倫雲（LMC）。之後，在60億年後和M31仙女座星系合併。整個本星系群未來會形成一個大的橢圓星系。
(有關麥哲倫雲的合併命運有點過時了。新的觀測結果認為大小麥哲倫雲有可能不會那麼早和銀河系合併，06年觀測認為麥哲倫雲速度太大以至於會逃離銀河系，10年的模擬認為麥哲倫雲可能會先和仙女座星系合併在和銀河系合併，還有的模擬堅持認為先和銀河系合併。但是不管怎麼樣，本星系群的合併形式目前看來是必然的)

銀河系和大小麥哲倫雲早就開始合併了，事實上，大小麥雲的氣體正不斷的被銀河系引力所牽引，形成了麥哲倫星流，落入銀河中。

而三個主要的星系M31，銀河系，M33會相互靠近併合並。M31和銀河系作為Local Group的兩個主要成員，會相互吸引並在約40億年以後開始碰撞，60億年後完全合併。M33會先繞M31運動，最終也會加入新橢圓星系之中。

這個在知乎上早就有了：
如果某一天 M31 和銀河系相互併合，在地球的夜晚長期觀測會是一副怎樣的景象？ - 腦洞

引用博洋兄的圖片。可見，幾十億年之後的未來，我們看到的就不是銀河，而是一個巨大的銀球了。
Youtube:
https://www.youtube.com/watch?v=PrIk6dKcdoU
https://www.youtube.com/watch?v=qnYCpQyRp-4
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（知乎的視頻鏈接老出問題，大家複製下看吧。。。）
Youku
[放放上傳] 震撼！！銀河系與仙女座星系碰撞畫面—在線播放—優酷網，視頻高清在線觀看
壯觀的未來星空模擬圖 - 仙女星系與銀河星系對撞時在地球上看到的星空—在線播放—優酷網，視頻高清在線觀看

2.大一點的尺度：超星系團尺度，超星系團是星系團之間組成的更大的結構。星系團和超星系團的區別在於是否能克服宇宙膨脹而形成自引力束縛系統。超星系團的星系由於引力會相互靠近，但是它們也由於宇宙整體的膨脹，它們之間相互遠離的退行速度大於引力帶來相互吸引的本動速度，因此它們不會最終聚合一起。

對於我們附近，就不能不提及2014年夏威夷大學發現的Laniakea Supercluster(拉尼亞凱亞超星系團)
ps: lanikea在夏威夷語中意為"無盡的天堂"。
通過對近鄰將近10億光年內星系速度的研究，夏威夷大學的天文學家認為Laniakea 超星系團才是我們銀河系所屬的「本超星系團」，之前人們常說的Virgo(室女座超星系團）只是其中的一個小部分，其中心在長蛇-人馬座超星系團的巨引力源處。其邊界如下圖黃色線內所示。

上圖的藍線和白線是什麼呢？看下圖就知道了～

沒錯，這就是我們附近的星系扣除退行速度的相對運動速度分布圖，箭頭代表運動方向。可以看見，整個Laniakea星系團所有的星系，都向著中心的巨引力源（The Great Attractor)運動，三維圖可能更能說明問題。

上圖中每個小點和小球都是一個星系，可見，The Great Attractor 像一個巨大的引力勢阱，吸引著Lanikea所有的星系。我們的銀河系在其邊緣。

未來的Lanakea 也許會和旁邊的Shapely 超星系團喜結連理。不過，即使不合併，Laniakea星系團仍然是一個橫跨5億光年，質量達十億億太陽質量的超星系團，以後和宇宙別的地方外星人自報家門時，說來自Local Group （約六萬億太陽質量），結果別人在宇宙地圖上根本找不到，說來自Virgo(一千萬億太陽質量），別人也不知道來自哪個小旮旯，說來自Laniakea 超星系團別人才有可能用搜索軟體搜到～
（但是這個體積和質量在量級上都不過是可觀測宇宙的百萬分之一。如果把可觀測宇宙平面展開，類比於整個中國的話，Laniakea也不過是幾千人口，一兩平方公里的小村罷了）
Youtube:
https://www.youtube.com/watch?v=rENyyRwxpHo
Youku:
Laniakea-已知最大宇宙結構—在線播放—優酷網，視頻高清在線觀看

最大的尺度：宇宙大尺度結構

首先，宇宙微波背景輻射（CMB）示意圖，大家看到過無數遍了。經過3代衛星的不懈努力，人們終於知道了在宇宙誕生38萬年之後，整個宇宙在大尺度上的漲落。下圖紅色代表密度相對高的地區，藍色代表密度相對低的地區。

大家看了，也許會覺得，在宇宙剛誕生38萬年之後，宇宙就已經很不平了，到處坑坑窪窪。
對此，我只能說：

實際上，要知道這些漲落和整個微波背景圖比較，大約只有1/100000.
這就相當於，如果把微博背景輻射圖展開成地球大小的球面，這個球面的起伏也就60米左右，相比較而言，地球雖然看上去像個正球，表面卻有著近9公里的起伏。
所以，這幅圖的第一個意思，是，宇宙在早期是非常均勻的!!!

而後,第二個意思，就是這些微小的差異，是以後星系演化的種子。正因為宇宙不是絕對的均勻，以後的星系，才能以這些差異為中心，在引力的作用下不斷吸引，合併，演化到現在。
那麼現在是什麼樣子的呢？
我們現在盯著一個方向看，比如沿著北銀級方向，統計星系在天空的位置和距離的分布，然後得到了下圖。

然後，畫成類似於CMB分布的投影圖，我們發現了什麼？
是不是原初的點點斑斕，演變為了一個個超星系團， 星系團之間，是不是有著絲狀的聯繫？

如果用球狀的視角看，那麼是什麼樣子呢？

是不是像一個由一個個絲線（宇宙纖維結構，Comic filaments）組成的「宇宙網」（Cosmic Web）？

網中到處是一塊塊的空洞（Voids），很不幸，我們的Local Group, 大體也在這樣的Void 附近。。。（所以我們地球上的夜空那麼黑……要是在Virgo或者巨引力源附近，那麼夜空中到處都是各式各樣的星系了）

可見，從CMB開始，原處的宇宙差異成為一個個種子，開始由於引力的不穩定性，物質（一開始是暗物質）在原初密度稍微高的地方聚集，形成暗物質暈，而後形成引力勢阱，並逐步集聚重子物質（普通物質）形成星系。而星系之間誕生後不斷合併，形成一個個星系團。一百多億年演化之後，這些星系團組成了一個個如Laniakea 那樣的超星系團，而在最大範圍上，形成了一個個纖維狀的結構，交織成「宇宙網」。
這之間的動態過程，可以用計算機數值模擬研究。
一副最簡明扼要的圖示：宇宙從各向同性且均勻，逐步演化，形成今天的網狀結構。

詳細點的，從高紅移（z=27, 宇宙誕生後1.1億年左右）到今天（z=0，宇宙誕生138億年）的宇宙演化：

如果從CMB開始算，那就如下圖所示。原初的CMB光子，經過漫長的歲月，不僅僅波長變長，也會被不斷形成的新結構的引力透鏡所偏折，越是到後期，結構越不均勻，偏折得也越厲害。

宇宙從均勻的分布開始，由極為微小的漲落，在引力的作用下形成一個個星系，而星系在這個過程中不斷互相吸引，合併。像今天的年輕人一樣，逃離宇宙中的荒原（宇宙空洞），奔向宇宙中的都市區（超星系團和宇宙纖維結構），連結成了今天的宇宙網。這就是我們這個宇宙中星系運動的總體趨勢。最好最形象的，還是Videos:
Youtube:
https://www.youtube.com/watch?v=74IsySs3RGUebc=ANyPxKr4Ptx3j3rAcItkdy53jXraHcZlg2O1x-TjNvrihYj7ewUosqAq9st5LznvbIoxa5ROtqJNGdSIWhKdBWDr44Gp6vcqXw
Youku:
驚人的宇宙演化模擬（帶註解）【MinutePhysics】—在線播放—優酷網，視頻高清在線觀看
上面的視頻坑在沒有註明尺度，注意不同時刻的比例尺是不一樣的，可以參見下面的視頻：
https://www.youtube.com/watch?v=xfgDoExbu_Q
隨著時間演化，宇宙的細小纖維結構會逐步的落入大的暗物質暈中，但是到目前為止，宇宙總體還是網狀結構。每個巨大的暗物質暈都是網路上重要的節點，它們一般是大質量星系團的棲息地。

Reference:
http://arxiv.org/pdf/1409.6733v1.pdf
http://arxiv.org/abs/1008.2210
http://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1409/1409.0880.pdf
http://cosmicweb.uchicago.edu/sims.html
http://arxiv.org/abs/astro-ph/0405069
Map 14
以上~

銀河系、仙女座星系和三角座星系加上一些小星系構成本星系群，本星系群再加上其他一些星系群構成室女座超星系團。所有這些都以600~1000km/s的速度朝著南天半人馬座方向的一個引力源運動，取名叫巨引源。巨引源大概有幾億億太陽質量。

說的好懂被當民科，列一堆數據你們就當成神，科普之路真難走，天文學基礎而已。

1.星系密度極低，仙女座和銀河系相撞而過，少數星會相撞，部分被影響，最終分離行成新的自己。

好比你我面對面各端一盆水，互潑，穿插而過。與各自分開潑沒有太大區別。何況星系密度比水低的低的低。

水分子間引力和星體間是一樣的，不是我亂說，我看過專門講銀河系也仙女座相撞相離，形態改變的專題紀錄片