یکی از مشخصات مهم ستاره‌شناسی مُدرن این است که می‌تواند نحوه‌ی تکامل کهکشان‌ها را به تصویر بکشد. ستاره‌شناسان اکنون می‌توانند بدانند که کهکشان‌ها در طول زمان تکامل خود به ترتیب چه برخوردهایی را با دیگر اجرام داشته‌‌اند، با چه اجرامی ادغام شده‌اند و به‌طور کلی چگونه به وضعیت کنونی خود رسیده‌اند. این داده‌ها در مورد هیچ جایی از کیهان مانند کهکشان راه‌شیری در دسترس نیست.
در حال حاضر یکی از کهکشان‌های همسایه‌ی کهکشان راه‌شیری، یعنی کهکشان کوتوله‌ی قوس به خاطر نیروهای کشندی در حال از هم پاشیده شدن است. این کهکشان کمتر از ۱ درصد جرم کهکشان‌های مارپیچی مانند راه‌شیری جرم دارد.
به‌جز قوس، دو کهکشان کوتوله‌ی دیگر همسایه‌ی راه‌شیری نیز در حال سقوط به درون کهکشان ما هستند. در عین حال، خوشه‌های ستاره‌ای متعددی نیز کهکشان راه‌شیری را احاطه کرده‌اند و امکان ادغام آن‌ها با کهکشان ما در هر زمانی وجود دارد. با استفاده از مکان ستاره‌ها و همچنین حرکت آن‌ها می‌توان دریافت که در گذشته چه رخدادهایی در یک کهکشان بروز کرده است.
کهکشان آندرومدا به‌عنوان نزدیک‌ترین کهکشان بزرگ به کهکشان راه‌شیری در فاصله‌ی بیش از ۱۰ برابر فاصله‌ی کهکشان‌های کوتوله از راه‌شیری قرار دارد و ستاره‌شناسان پیش‌بینی کرده‌اند که حدود ۵ میلیارد سال بعد ادغام راه‌شیری و آندرومدا اتفاق می‌افتد.
فضاپیمای گایا سال ۲۰۱۳ ماموریت خود را شروع کرد و هدف از پرتاب آن به فضا تهیه‌ی نقشه‌ای سه بعدی از کهکشان راه‌شیری بوده است. متخصصین گایا در نظر دارند که با بررسی ۱ درصد از ۱۰۰ میلیارد ستاره‌ی موجود در کهکشان ما، بتوانند نقشه‌ی دقیقی از آن تهیه کنند.
اکنون دانشمندان با کنار هم قرار دادن داده‌های گایا و داده‌های به‌دست آمده از تلسکوپ‌های زمینی توانسته‌اند اطلاعات جامعی در مورد آخرین برخوردهای کهکشان راه‌شیری به‌دست بیاورند.
دانشمندان شواهد محکمی در دست دارند که نشان می‌دهد یک کهکشان کوتوله حدود ۸ تا ۱۰ میلیارد سال پیش با راه‌شیری ادغام شده است. اینکه این کهکشان کوتوله در مسیر حرکت خود به کهکشان ما برخورد کرده یا قبل از آن حول کهکشان راه‌شیری می‌چرخیده هنوز مشخص نیست، ولی شواهد برخورد این کهکشان با کهکشان ما غیرقابل انکار است. دانشمندان نشان داده‌اند که کهکشان کوتوله‌ی ادغام شده در کهکشان راه‌شیری حدود ۵۰۰ میلیون ستاره داشته است و به احتمال زیاد حول کهکشان راه‌شیری نمی‌چرخیده است. دانشمندان حدس می‌زنند که ۲۰ درصد ماده‌ی تاریک موجود در کهکشان راه‌شیری پس از این ادغام در آن تجمع کرده‌اند.
کهکشان راه‌شیری ستاره‌هایی درون خود دارد که ۱۳ میلیارد سال عمر دارند، ولی این احتمال وجود دارد که ستاره‌های ۱۳ میلیارد ساله پس از شکل‌گیری کهکشان به آن پیوسته باشند. زمانی که مطالعات بر اساس داده‌های گایا به اتمام برسد، دانشمندان می‌توانند رشد کهکشان راه‌شیری طی ۱۰ میلیارد سال گذشته را به‌طور کامل درک کنند.
