就在许多天文学家为漩涡星云的本质问题而煞费苦心的时候，年轻的天文学家哈勃在1923年通过威尔逊山天文台2.54米的巨型反射望远镜拍摄了一批高清晰度的漩涡星云照片。哈勃对这批漩涡星云的照片做了仔细的推敲，照片上仙女座大星云M31的外围已被分解为恒星。从这些恒星中他找到了第一颗造父变星。第二年，他又从仙女座大星云中辨认出许多造父变星。造父变星的绰号叫“量天尺”，利用“造父变星周光关系”可以推算出这些变星的距离，进一步就可以确定出它们所隶属星云的位置了。这是一条揭开旋涡星云本质之谜的正确途径。哈勃计算出M31的距离约为90万光年，而当时已知银河系的直径为10万光年。由此哈勃确认M31是远在银河系以外的独立的星系。1924年底，哈勃对于漩涡星云的研究结果公布后马上得到了大家的公认。

现代测量结果表明，仙女座大星云M31距离我们220万光年，是地球人类肉眼可以看见的最遥远的天体。M31的直径约16万光年，几乎比银河系大一倍；所包含的恒星数目也比银河系大约多一倍；质量也比银河系大一倍以上。

事实上，我们的银河系与邻近的大约30个星系在引力作用下聚集在一起组成了一个比较小的星系集团，叫做本星系群。本星系群中最主要的成员是仙女座大星云，其次是我们的银河系，另外还有大小麦云、三角座的旋涡星系M33等等。

1993年哈勃空间望远镜得到的M31中心部分的照片，显示出它有两个核，这是一个令人惊异的新发现。有人猜想可能是曾经有一个伴星系闯入了M31的核心，但是这也只是猜测。

人们从对仙女座大星云的观测和研究当中获得了许多宝贵的信息，发展了对宇宙的认识。仙女座大星云一直是天文学家关注的对象。

2022年8月，中国科学院上海天文台与上海交通大学的联合研究团队在仙女座星系（M31）结构研究方面取得重要进展。研究团队提出了在星际气体观测数据中搜寻激波的新思路，从而给出了M31星系是一个棒旋星系而非普通旋涡星系的独立证据，并利用流体动力学模拟重现了气体中激波的主要观测特征。

秋夜的星空不像春夏两季的星空有那么多明亮的星座，一群王族星座是秋夜星空的最大特点。这些王族星座的主人公是古代埃塞俄比亚的国王、王后和公主，以及从海中怪兽的手里救回公主的勇士，即英仙。在仙王座、仙后座、仙女座、英仙座等一批王族星座当中，仙女座因为拥有M31而成为最受人们瞩目的星座。仙女座大星云大致位于仙女座的中心位置，在南纬48°以北的广大地区都可以看到仙女座大星云。

为了能够在浩繁的群星当中顺利地找到仙女座大星云，我们需要首先熟悉一下秋夜星空。秋夜的银河已转到东北方，可以看见在银河中“游泳”的仙后座，它有5颗相当明亮的恒星排列成英文字母“W”的形状，很容易辨认。仙后座的西面为仙王座，东面是英仙座。银河南边不远，有四颗亮星成一个明显的四边形排列，这就是著名的秋季大四边形。四边形的三颗星都属于飞马座，只有东北角的那一颗星是仙女座a星。仙女座a星的目视星等为2等，白色。从仙女座a星往北约12°，再往东约5°远的地方有一颗3等的双星，是仙女座γ星，中文名叫“天大将军”。这个“天大将军”我们要格外注意，仙女座大星云M31非常靠近它，就在它的西边仅仅1°远的地方。

仙女座大星云的总星等为4等，单位面积的亮度平均为6等，晴朗无月的夜晚用肉眼依稀可见，像一小片白色的云雾。通过一架小型天文望远镜就能看出它那柔和的银白色椭圆形状。仙女座大星云是一个典型的旋涡星系，但是由于它是侧面朝向我们，所以不容易看出它的一条条的旋臂。通过口径大一些的天文望远镜，可以看出它的一些结构，比如它的核心特别明亮，并且越往中心部分越明亮，还可以看出一部分旋臂、黑色的尘埃线、球状星团和恒星云等。另外还可以看到它的两个矮星系伴侣，一个小的、呈圆形的、很密集的椭圆星系M32在M31核心的南面，另一个略微暗弱一点儿但比M32更大且长的椭圆星系M110在M31的西北边。还有许多银河系内的比较暗弱的恒星充满了这一天区，更为仙女座大星云增添了迷人的色彩。

（注：壁宿二和奎宿九有着几乎相同的视星等，由于不同的来源提供的数值略有不同，这两颗恒星都被称为仙女座最亮的恒星。但奎宿九是一颗红巨星，视星等从2.01到2.10不等，所以平均来说它稍微亮一点，但并不是一直亮。）

壁宿二（仙女座α）是A0P型双星，平均视星等为2.1，光度为96L☉（L☉指太阳光度），距地球97光年。在西方神话中，它代表安德洛墨达的头，然而，它的阿拉伯名 - Alpheratz和Sirrah，则来源于“surrat al-faras”，意为“骏马的肚脐”。壁宿二是组成“飞马大广场”星群的恒星之一，这个星群含有三个恒星：室宿一、室宿二和壁宿一。因此，这颗恒星以前被认为同时属于仙女座和飞马座，也被称为飞马座δ（此名称已不再正式使用）。

奎宿九（仙女座β）是一个红色的M0型巨星，位于被称为“腰带（girdle）”的星群中，距地球198光年，星等为2.06，光度为115L☉。它的名字来源于阿拉伯语“al-Maraqq”，意思是“腰部”或“缠腰带”，由托勒密作品翻译而来。然而，大部分阿拉伯人认为奎宿九是鲸鱼座的一部分，鲸鱼座是阿拉伯天文学中的一个星座，位于仙女座底部。

天大将军一（仙女座γ）是一个明亮的K3型橙色巨星，位于星座的南部，总星等为2.14。它也是一个多星系统，黄色主星星等为2.3，蓝绿色伴星星等为5.0，相聚主星9.7弧秒。英国天文学家威廉·赫歇尔（William Herschel）曾说：“这两个恒星颜色的显著差异，暗示了太阳及其行星的概念，对天文学作出了巨大贡献。“赫歇尔对伴星颜色的描述为“天蓝色略接近绿色的细光”。伴星本身也是一颗双星，它的伴星星等为6.3，周期为61年。该系统距离地球358光年。天大将军一的英文名Almach来源于阿拉伯语“Anaq al-Ard”，意为“地球的孩子”，代指一种帮狮子寻找猎物的动物。

奎宿五（仙女座δ）是一个K3型橙色巨星，星等为3.3。距地球105光年。

螣蛇廿二（ι），螣蛇廿一（κ），螣蛇十九（λ），车府增十六（ο）和螣蛇廿（ψ）共同形成一个称为“腓特烈的荣誉”的星群，这个名字来源于废弃星座腓特烈荣誉座。螣蛇廿二（ι）是一个B8型的蓝白色主序星，距地球502光年；螣蛇廿一（κ）是一种B9 IV n型的白色主序星，距离地球168光年；螣蛇十九（λ）是一颗G8型的黄色巨星，距离地球86光年；车府增十六（ο）是一个B6型的蓝白色巨型恒星，离地球679光年；螣蛇廿（ψ）是一个B7型的蓝白色的主序星，离地球988光年。

仙女座星座离银河系很远，所以仙女座中很少包含银河系的疏散星团或星云。而由于仙女座与天空中的明亮尘埃的距离很远，我们可以在仙女座中看见很多遥远的星系。仙女座中最著名的深空天体当属仙女座星系，这是一个编号为Messier 31（M31）或NGC 224的螺旋星系。M31是肉眼可见的最遥远的物体之一，距离地球220万光年，在一个黑暗、视宁度高的夜晚它看上去就像一个模糊的光斑。M31是银河系周边最大的星系，也是本星系团中最大的星系。M31的直径约为200，000光年，是银河系的两倍，在天球上的大小约为192.4×62.2弧分。它是一个与银河系十分相像的螺旋星系，平均亮度3.5等，是北天最亮的深空天体之一。根据计算机模拟，50亿年后仙女座星系可能会和银河系相撞。

1923年，美国天文学家埃德温·哈勃（Edwin Hubble）利用加州威尔逊山天文台的100英寸虎克望远镜对M31进行了开创性的研究，偶然发现了M31中的造父变星，这种恒星能够作为标准烛光测定其他恒星与我们之间的距离。如今这种方法已经被广泛地应用到了天文科研领域。哈勃也发现，仙女座星系中的造父变星离我们的距离远大于银河系的大小，从而证明了仙女座星系并不是银河系中的一个光源，而是独立于银河系而存在的，他也因此确定了星系的存在（星系当时被哈勃称为“宇宙岛”）。

仙女座星系的两个主要的伴星系是M32和M110（分别为NGC 221和NGC 205），它们是两个非常暗弱的椭圆星系。M32可见部分的尺寸远小于8.7乘6.4弧分，M110稍微大一些，它们在仙女座星系的光斑周围展现为两个更模糊的光斑。M32于1749年由法国天文学家Guillaume Le Gentil发现，此后被发现它比仙女座星系本身更接近地球。M32的平均亮度约为9.0，在黑暗的地方，人们用双筒望远镜就能看见它。M110比M32黯淡很多，但是它比M32看起来大了不少，在天空中占据了21.9×10.9弧分的空间。

仙女座星系共有15个卫星星系，其中也包括了M32和M110。这15个卫星星系中有9个都在同一个公转平面上，这也让人们推断出这些卫星星系有一个共同的起源。这些卫星星系通常都是年老的、气体稀疏的矮椭圆星系。

仙女座中最著名的疏散星团是NGC 752（考德威尔28），平均亮度为5.7。它是一个松散地分布在银河系中的星团，跨度49弧分，其中大约有12颗明亮的恒星。在望远镜的低倍放大下，我们大约可以看到60颗星等在9以下的恒星。仙女座的另一个疏散星团是NGC 7686，它的亮度和NGC752差不多，大约为5.6，它也是银河系中的一个星团。它包含大约20颗恒星，总直径15弧分，比NGC752更加紧密一些。

仙女座星系中还有一个着名的行星状星云：NGC 7662（考德威尔22）。它位于仙女座ι西南约3度，距离地球4000光年。因为它在望远镜中看起来是一个暗弱的圆形蓝绿色光斑，业余天文爱好者们称它为“蓝色雪球星云”。这个行星状星云平均光度为9.2等，大小为20 x 130弧秒，中心有一颗亮度为13.2等的恒星。

在年代比希腊天文学更早的古巴比伦天文学中，仙女座中间和双鱼座的一部分恒星合起来形成一个星座，象征巴比伦神话中的生育女神亚奴尼图（Anunitum）。

仙女座所象征的是希腊神话中“被链条拴住的女神”安德洛墨达，也就是玻耳修斯之妻、传说中埃塞俄比亚国王克甫斯和王后卡西欧佩亚之女。在这一希腊罗马神话故事里，卡西欧佩亚炫耀自己的女儿比涅瑞伊得斯海仙女还要貌美，海仙女便向海神波塞冬告状，希望他能惩罚卡西欧佩亚的无礼之言，波塞冬因此令海怪刻托侵袭埃塞俄比亚。惊慌失措的国王克甫斯从阿蒙神谕得知，要拯救王国，就只有把女儿安德洛墨达献祭给刻托。安德洛墨达被链条拴在海石上，此时英雄玻耳修斯用女妖美杜莎的头把海怪化为岩石，救下了她。

仙女座是希腊神话中仙后卡西奥佩娅的女儿，仙女的头为壁宿二，是飞马座四边形的其中一只角。仙女座是全天88星座之一，位于大熊座的下方，飞马座附近。仙女座因仙女座大星系M31而著名。M31距离我们大约200万光年，是肉眼可见的最远的天体。在希腊神话中，安德罗墨达（Andromeda）是衣索比亚(Ethiopia)国王克甫斯（Cepheus）和王后卡西奥佩娅（Cassiopeia）的女儿，其母因不断炫耀自己的美丽而得罪了海神波塞冬之妻安菲特里忒，安菲特里忒要波塞冬替她报仇，波塞冬遂派鲸鱼座蹂躏埃塞俄比亚，克甫斯大骇，请求神谕，神谕揭示解救的方法是献上安德罗梅达。

大陵五（英仙座β）在欧洲又被称为“魔星”，便象征著美杜莎的头。后来，玻耳修斯和安德洛墨达成婚，诞下七儿二女，并建立起迈锡尼城，是为玻耳修斯王朝。安德洛墨达去世后，智慧女神雅典娜在天上制成星座来纪念她，也就是仙女座。仙女座紧邻的英仙座、仙后座、鲸鱼座和仙王座也分别象征神话故事中的玻耳修斯、卡西欧佩亚、刻托和克甫斯。

托勒密于2世纪所著的《天文学大成》中，最早共列出48个星座，仙女座就是其中一个：壁宿二（仙女座α）为安德洛墨达的头，车府增十六（仙女座ο）和螣蛇十九（仙女座λ）为链条，奎宿五、奎宿六、奎宿八、奎宿九和天大将军一（仙女座δ、π、μ、β和γ）为身体及双腿的轮廓。阿拉伯天文学家也有记载托勒密的星座，但在仙女座中额外纳入几颗星，象征女神脚下的一条鱼。1787年，德国天文学家约翰·波得将仙女座内的几颗恒星以及蝎虎座的大部分恒星合起来，归为腓特烈荣誉座，以纪念普鲁士腓特烈大帝，但不久后便不再通用。但与古时定义不同的是，现代的仙女座不再是几颗亮恒星连起来的轮廓，而是天球上一个包含这些亮恒星以及周边天体的特定区域。1922年，国际天文联合会决定根据仙女座的拉丁文名Andromeda，得出其正式缩写“And”。尤金·德尔波特在1930年定下仙女座的正式边界，即一个由36段线组成的多边形。根据赤道坐标系统，仙女座位于赤经22时57.5分和2时39.3分之间、赤纬53.19度和21.68度之间。

中国天文学中的奎宿包括仙女座的9颗星（仙女座β、μ和ν等）及双鱼座的7颗星等，呈鞋形。仙女座γ又称天大将军一，属于天大将军。仙女座α连同飞马座γ组成壁宿──玉皇宫殿、藏书阁的东墙。仙女座的北部为天厩，西部连同蝎虎座形成螣蛇。

阿拉伯天文学中的“鲸鱼座”（الحوت，al-Hut）包括仙女座中的奎宿一、奎宿二、奎宿四、奎宿五、奎宿六、奎宿七、奎宿八、奎宿九、奎宿增廿二（仙女座ν、μ、β、η、ζ、ε、δ、π、32）以及仙女座星系，另含现代西方鲸鱼座中的外屏五、奎宿十四、奎宿十五和奎宿十六（鲸鱼座ν、φ、χ和ψ）。

有关仙女座的印度神话故事和希腊神话非常相似：根据梵文古文献记载，女神安塔尔玛达同样被拴在岩石上。由于两个故事之间有诸多相似之处，例如女神名称“安塔尔玛达”与“安德洛墨达”发音之近，因此学者相信两者的背景有紧密的联系。

安德洛墨达也和美索不达米亚创世神话中的混沌女神迪亚马特有关联。迪亚马特为丈夫阿勃祖诞下许多妖怪，但后来决定发起战争消灭这些妖怪。最后马尔杜克把她杀死，结束了战争，并把迪亚马特的遗体做成星座，让凡人用来计时。

马绍尔群岛人把仙女座、仙后座、三角座和白羊座合起来组成一个象征鼠海豚的星座。仙女座的亮星主要位于豚身，仙后座为豚尾，白羊座为豚首。土阿莫土群岛人把壁宿二称为“Takurua-e-te-tuki-hanga-ruki”，意为“劳苦之星”。

仙女座流星雨的历史直接与比拉彗星的历史相关。比拉彗星是由法国的蒙太谷(Montaigne)在1772年3月8日发现的，第二次回归由他的同胞庞斯(J.L.Pons)在1805年11月10日所发现。1826年2月27日，德国人怀赫姆·冯·比拉(Wilhelm von Biela)又再次发现了这颗彗星。前两次这颗彗星植被观测到29日和36日，但1826年这次一共被观测到了72天，因此比拉得到了彗星的命名权。1832年9月24日赫歇耳(John Herschel)又重新找到了回归的比拉彗星。

1839年因为彗星位置不好，人们没有观测到比拉彗星。但1845年11月26日，意大利观测者德维克(Francesco de Vico)第一个观测到回归的比拉彗星。12月观测信息很少，但1846年1月13日，马特卢·毛利(Matthew Fontaine Maury)报告说彗星出现了两个核。观测者们报告说两个彗核缓慢移开，到了3月底，距离达14角分。考虑到彗星和地球的距离，两个核之间的距离实际达到160万英里。

意大利观测者色齐(Father A.Secchi)在1852年8月26日观测到回归的比拉彗星，但直到9月25日才观测到第二彗星。彗星的位置很不好，因此9月底人们就没有看到它了。这也是人们最后一次看到比拉彗星，1859年位置不好，没有能发现。1865-1866年位置很好，但搜寻没有成功。天文学家们认为彗星已经完全破碎了。

1852年斯特福(O.W.Struve)所绘的分裂后的比拉彗星

比拉彗星的故事就告一段落，天文界就开始等待新流星群的出现了。早在1798年12月6日，海因切·布兰德(Heinrich W.Brandes)就观测到了壮丽的流星雨。他描绘到：“天一黑我就注意到了他们，它是如此的好看使我没办法离开我的座位。”他进行了计数，在一连四个小时内流量达到100颗/小时，随后流量迅速回零。布兰德观测到了几千颗流星，但他却没有能给出辐射点的位置。1830年12月7日，法国人雷拉(Abbe Raillard)也观测到了“许多”流星，但他却没有给出更加具体的细节。1838年美国东海岸的观测确认了前面两位的发现，赫里克(Edward C.Herrick)和布什(C.P.Bush)等人从12月6日观测到了15日，7日晚观测到了流量为28-62颗/小时的流星雨。他们指出“6-7日有许多火球……带有余迹”。赫里克引用了纽约、佐治亚等地区的观测报告指出，辐射点“距离仙后座不远，应该在英仙座剑上的星团附近”，总计流量达125-175颗/小时。德国人海斯(Eduard Heis)观测到了1847年12月6日的活动并指出辐射点位于赤经21度，赤纬54度。

1862年沙帕雷尼(Giovanni Virginio Schiaparelli)的斯威夫特-塔特尔彗星和英仙座流星雨的理论引起了天文学界的兴趣，并寻找更多的彗星-流星雨关联。1867年，奥匈帝国的威斯教授(Professo Edmond Weiss)、德国的德阿拉斯特(Heinrich Louis d'Arrest)和同胞加尔教授(Professo Johann Gottfried Galle)独立之初1798年和1838年活动的流星群轨道和比拉彗星一致。因此比拉彗星成为第一批知道产生流星雨的彗星中的一个。威斯和加尔指出1872年将有仙女座流星雨出现，但德阿拉斯特认为是1878年12月6日。

威斯继续对比拉彗星和仙女座流星雨的研究，他注意到彗星的升交点逐渐降低。经过细致的计算，他认为仙女座流星雨将在1872或者1879年的11月28日大规模活动。兹佐里(Giuseppe Zezioli)在1867年11月30日进行了观测，在赤经17度，赤纬48度观测到7颗流星，部分证实了威斯的趋势预测。

比拉彗星下次将在1872年回归，但谁也没有看到比拉彗星。相反，在11月27日日落后不久，比拉彗星的碎片开始冲入地球大气。意大利观测者但泽(Father P.F.Denza)等在6个半小时内观测到33400颗流星。在11月27.79日，他描述道“是一场真正的烟花”，在每分钟约有400颗流星出现。法国的安德森(J.F.Anderson)在当地时间18时30分数到每分钟30颗左右的流星，而19时45分达到每小时36颗(11月27.78日)而到22时30分回落到每分钟14颗左右。

最完整的数据之一来自斯通尼赫斯特天文台。在已经有威斯的预测之后，佩里(S.J.Perry)在日落之后就开始观测。在两名助手的帮助下，他准确的测定了辐射点位于赤经26.6度，赤纬43.8度。极大出当地时间20：10(11月27.84日)，当时的流星多得数不过来。在20：47-21：00总计13分钟内，一名观测者观测到512颗流星。佩里说当时全天应该是每分钟100颗流星。不过他们说90%的流星都比较暗。佩里说一个明亮的仙女座流星“是一个白星加上蓝色的尾巴”，流行还有集群出现的趋势，比如21：16“5颗流星从仙女座γ附近同时射出”。

尽管西欧处在很好的观测位置，但北美观测者也有不错的成果。牛顿(修正Hubert A.Newton)从11月24日开始进行观测，他指出辐射点位于仙女座γ星附近。24日的ZHR约为40-50，25日回落到20-25。26日阴天，但27日他们成功的观测到了一场暴雨。牛顿说2-6名观测者一组的观测对在当地时间18：38-19：34(大约11月28.0日)一共数到1000颗流星，在19：35-21：00之间回落到750。这些流星比狮子座流星雨缓慢，而且大多暗弱。辐射点大致位于赤经26度，赤纬44度，并指出辐射点非常弥散，直径达8度以上。

1873年，仙女座流星雨一点都没有活动。德阿拉斯特和威斯的1878-1879年的活动也没有出现。不久之后，几位天文学家预测1885年11月27日将再次出现活动，在预测时间几个星期之前，最后提示由克洛夫(Crawford)散发出去。

1885年11月27日日落后不久，人们迅速发现天空中的流星雨。苏格兰的史密顿(James Smieton)在17：30开始观测，流量大约是每分钟25颗。到了18时(11月27.75日)流量增加到100颗每分钟，但迅速回落。史密顿说18：38有一个每分钟70颗的峰值，之后流量迅速回落。辐射点位于赤经21度，赤纬44度。他描述说流星的余迹给人以深刻印象。

威廉·丹宁(William F.Denning)在一天之前就已经观测到活动了，流量为100颗/小时。他认为大部分流星太暗弱，因此测定不准确，他认为实际ZHR可以达到3600或者以上。

牛顿在《美国科学杂志》上发表了更多关于1885年仙女座流星雨的信息，其中法国的马赛天文台在11月27.7-27.8日间观测到每分钟213-233颗的高流量，他认为极大出11月27.76日，ZHR达75000。

虽然牛顿的工作已经很出色，但他却继续研究流星群的轨道性质，他认为比拉彗星在1794年、1831年和1841-42年经过木星附近，并产生了厚达20万英里的物质云，并指出流星雨极大的太阳黄经从1978年的256.2度移到1885年的245.8度——提前了差不多11天。

1885年之后仙女座流星雨又消失不见，但在1892年美国观测者再次观测到爆发，当然不能和1872年和1885年的相比了。不过1892年11月24日的活动仍然产生了每小时几百颗的流量，加利福尼亚州的皮里恩(C.D.Perrine)更是在78分钟内观测到1013颗流星。仙女座流星雨在1899年11月24日和1904年11月21日达到极大，ZHR分别为100和20，这显示仙女座流星雨的轨道物质已经分布得越来越均匀了。

尽管1940年之后目视观测已经基本看不到仙女座流星雨，但1952-1954年的哈佛流星计划却仍然拍摄到47颗仙女座流星雨的成员，并计算出了线速度为20公里/秒左右。在11月14日ZHR可达1。1971年，马斯登(Brian G.Marsden)和瑟卡尼纳(Zdenek Sekanina)对比拉彗星的轨道进行了复查，克雷塞克(Lubor Kresak)计算了当时的流星群轨道，并指出极大已经提前到了11月17日，辐射点位于赤经26.2度，赤纬24.6度(比19世纪的位置偏南了20度)，克雷塞克估计地球到彗星轨道的最近距离为0.05AU。

贝蒂尔-安德斯·林布拉(Bertil-Anders Lindblad)在1971年再次利用哈佛流星计划的数据研究了仙女座流星雨并计算出了轨道。同时，就如同上面所说的，由于木星的影响，彗星轨道在过去200年间有了比较大的变化，因此仙女座流星雨的轨道是不断变化的。12月的仙女座流星雨比较老而11月的仙女座流星雨要新一些。

1970年以后，人们又对仙女座流星雨进行了目视观测并取得一些有意思的成果。1970年11月22日，马丁·海尔(Martin Hale)观测到的流量为1颗/小时，而后几个夜晚，马克·萨维(Mark Savill)观测到的ZHR达4。1971-1975年，不列颠流星协会对仙女座流星雨进行了观测，目视流量为3-10颗/小时，而无线电观测的ZHR高达35。西澳流星组织的成员在1979-1981年进行了观测，ZHR为3-4之间，平均星等为3.42，3.8%留下余迹。