仙女星系

　　位於仙女座的巨型旋渦星系。2 000曆元的天球座標是赤經00^h42^m44^s.2，赤緯41°16′09″。視星等V＝3.38。照片上呈現為傾角77.7°，長軸方位角37.7°的SbI–Ⅱ型星系。在《梅西耶星表》中的編號為M31，在星雲星團新總表的編號為NGC224。習稱仙女座大星雲，現稱仙女星系。1924年，E.P.哈勃在照片上證認出M31旋臂上的造父變星，並根據周光關系算出其距離，確定它是銀河系以外的恒星系統。現代測定的距離是760千秒差距（250萬光年）。絕對星等M_v＝ −21.2，大小為20千秒差距×44千秒差距，是本星系群中最亮和最大的一個。M31總質量為(1.8～3.7)×10¹¹M_⊙，中性氫HⅠ的質量為5.8×10⁹M_⊙，電離氫HⅡ的質量約為2×10⁷M_⊙，分子氫H₂的質量隻有3×10⁸M_⊙。這表明M31中隻有約2％的物質以氣體氫的形式存在，而其原星系中的大部分氣體都已形成恒星或被拋掉。

仙女星系M31

　　核　M31有一星狀核。該核由兩個距離0.49角秒（1.8秒差距）的成分P1和P2組成。P2與核球的光心重合，致密但非點源，可能含有一個質量約7×10⁷M_⊙的黑洞。

　　核球　M31的核球約占其目視總光度的30％，有效半長軸a_e＝17.5(3.8千秒差距），視扁率b_e/a_e＝0.6，外等強線呈箱形。核球內的速度彌散σ=146±6千米/秒。紫外觀測給出其恒星形成率約為1×10⁻⁴M_⊙/年。發射線觀測給出離核心400秒差距內的電離氣體總量10⁵M_⊙，高的金屬豐度表明這些氣體是演化晚期的恒星拋出的。

　　盤　M31盤的光度呈指數分佈，最外部分存在卷曲。外盤星族比內盤年輕（顏色較藍）。兩條細長的緊卷旋臂形態相當復雜，可能受到附近M32潮汐力的破壞。M31盤內約有400個疏散星團，大多處於旋臂內，主要集中在距中心10千秒差距到17千秒差距的寬闊環帶裡。顏色–星等圖顯示，M31中明亮的年老紅星團遠多於年輕藍星團，這意味著這個星系中恒星和星團形成率一開始非常高然後迅速下降。M31中的HⅡ區約有700個，H_α輻射總流量約700萬倍太陽光度，意味著其恒星形成率約為0.35M_⊙/年。最大HⅡ區的直徑為660秒差距。射電觀測顯示，M31中HI氣體的大尺度分佈與OB星協符合得很好，H₂的質量比HI小一個量級，以低溫巨分子雲的形式存在。ISO遠紅外觀測顯示，M31塵埃的總質量3.7×10⁷M_⊙，約一半處於10 千秒差距的寬闊環帶裡。

　　暈　恒星計數徑向分佈的研究表明，M31暈的面亮度在核心距離R為66千秒差距（沿短軸測量）處降到V≈30等/平方角秒，在0.2～20千秒差距之間遵從R^1/4律，而外暈恒星密度ρ(R)∝R⁻⁵，遠陡於球狀星團徑向分佈R⁻³。顏色–星等圖顯示，M31內暈中恒星的金屬豐度高於球狀星團，意味著這些星團形成在多數暈星之先。M31視向速度在15千秒差距至30千秒差距之間保持常數，表明該區域內的質量隨距離線性增加，且外區質光比大於200。這些暗物質的本性還不清楚。

　　球狀星團　M31中估計約有400個球狀星團，在6～22千秒差距之間其投影面密度正比於R⁻²。其中視向速度已知者有181個。金屬豐度高的球狀星團相對於盤圓周運動的偏離遠低於貧金屬球狀星團。M31球狀星團的平均光度〈M_V〉＝ −7.51±0.15。高斯彌散σ≈1.42等。根據歷史記錄，M31中隻觀測到1顆超新星S And(SN1885A)，距離核心隻有16角秒，因為核球屬星族Ⅱ，可推斷該超新星屬Ia型。由禁線比[SII]/H（發現的超新星遺跡為數也不多（52個），所以M31中恒星形成率應很低。M31中已發現的新星總數超過300，速率為每年29±4個，行星狀星雲總數估計為8 000±1 500，形成速率為每年0.3個。