根据可见光下的形状，仙女座星系被分类为螺旋星系。然而，在最新的资料中，我们发现仙女座星系实际上是一个棒旋星系。仙女座星系也是一个LINRER星系，这是一种很普通的活跃星系核。星系相对于地球的倾斜估计是77°，其形状像字母S而不是一个平坦的平面。这种形状的翘曲可能是由于邻近M31的卫星星系引力的作用。
通过分光镜的观测，我们可以得出星系的自转速度在不同半径处的详细测量。在邻近核心的地区，旋转速度达到了225公里/秒的峰值。在半径1,300光年处开始下降，在半径7,000光年处达到最低的50公里/秒。然后，速度在平稳地上升，在半径33,000光年的距离上达到了峰值，为250公里/秒。在这个距离之外，速度又慢慢地下降，在80,000光年处降至200公里/秒。这些速度的测量暗示集中在核心的质量大约是6 × 109M，总质量随着半径的增加而逐渐减缓。
仙女座星系的螺旋臂向外延伸出一连串的电离氢区，巴德将其描述为“一串珍珠”。它们看似紧紧缠绕着，但在我们的银河系中却被远远分隔。矫正过的星系图清楚地显示有顺时针方向旋转的螺旋臂缠绕在螺旋星系内。从距离核心大约1,600光年处有两条连续的螺旋臂向外拖曳着，彼此间最近的距离大约是13,000光年。螺旋的样式很可能是由于与M32的交互作用引起的。这些置换可以由来自恒星的中性氢云观察到。
1998年，来自欧洲空间局的红外线太空天文台的影像显示出仙女座星系的整体形象可能是会被转换成圆环星系。在仙女座星系内的气体含尘埃形成了几个重叠的圆环，其中最突出的一个圆环在距离核心32,000光年的半径上。这个环由冰冷的尘土组成，因此在可见光的影像中这个环是看不见的。
更详细的观察显示，仙女座星系内部还有更小的尘埃环，相信是在200万年前与M32的交互作用造成的。模拟显示，这个较小的星系沿着仙女座星系的旋转方向缓慢旋转，并在大约2亿年后与仙女座星系合并。这种合并可能会引起更多的星系形态和结构的变化。
除了圆环和尘埃环之外，仙女座星系还有一些神秘的现象，例如星系中心的黑洞。根据观测，仙女座星系中心可能有一个超大质量黑洞，其质量可能达到了亿万个太阳质量。这个黑洞可能是仙女座星系中心的引力中心，影响着星系内部的运动和结构。
仙女座星系是一个神秘的星系，其形态和结构仍有待深入研究。随着科技的不断进步，我们相信未来会有更多的发现和探索。
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