Wiemy, że wśród gwiazd widocznych na niebie za pomocą teleskopu możemy dostrzec także galaktyki. Te zbiorowiska gwiazd i planet podobnie jak nasza Droga Mleczna są miejscem rodzenia się i umierania gwiazd. Patrząc z dużej odległości zazwyczaj widzimy je w postaci dysków lub spiral, lecz okazuje się, że nie zawsze miały taki kształt. Początki istnienia galaktyk w dzisiejszej postaci zbada mgr Krzysztof Lisiecki w ramach projektu, który będzie finansowany przez Narodowe Centrum Nauki w ramach programu PRELUDIUM. 

Począwszy gwiazd, pyłu i gazu, poprzez tajemniczą, ciemną materię, kończąc na oddziaływaniach grawitacyjnych i elektromagnetycznych - galaktyki łączą w sobie zdecydowaną większość procesów fizycznych znanych współczesnej nauce. Jednocześnie są jednym z najciekawszych zagadnień współczesnej astronomii, ze względu na ich związek z ewolucją całego Wszechświata. Badania ich powstawania i ewolucji, a także obiegu materii wewnątrz tych układów są więc jednym z najbardziej fascynujących wyzwań współczesnej astrofizyki. 

Obserwacje potwierdzone modelami teoretycznymi pokazują, że pył i cała materia międzygwiazdowa zgromadzona wewnątrz galaktyki ma kluczowy wpływ na jej ewolucję. Decyduje o przebiegu powstawania obłoków molekularnych, tworzenia się gwiazd, a także o zakresie pochłaniania wysokoenergetycznego promieniowania elektromagnetycznego. Galaktyki jakie znamy, nie mogłyby istnieć bez pyłu. Z drugiej jednak strony, modelowanie i badanie galaktyk na podstawie obserwacji jest utrudnione z powodu intensywnego osłabiania nadfioletu przez pył. Pochłania on znaczną część promieniowania UV produkowanego przez młode i masywne gwiazdy, a następnie zgromadzoną energię emituje w podczerwieni przesuwając tym samym widmo galaktyki w stronę dłuższych fal świetlnych. W dodatku badania materii międzygwiazdowej, w tym pyłu, w młodym Wszechświecie były dotąd bardzo utrudnione w związku z niewystarczającą infrastrukturą. Zupełnie nowe możliwości w tym zakresie otworzyło umieszczenie na orbicie okołoziemskiej Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba, który może pomóc rzucić nowe światło na te dotychczas niezauważalne ciche galaktyki emitujące promieniowanie w podczerwieni.

Jeszcze do niedawna sądzono, że większość z tych pasywnych galaktyk jest eliptyczna. Ostatnie analizy wskazują jednak, że galaktyki w młodym Wszechświecie mogły wyglądać i zachowywać się inaczej. Z tego powodu badania dużych przeglądów nieba ze wspomnianego, kosmicznego teleskopu z wykorzystaniem najnowocześniejszych instrumentów, mogą rzucić nowe światło na wiele aspektów ewolucji galaktyk. Możliwe stają się analizy począwszy od zawartości pyłu w materii międzygwiazdowej we wczesnym Wszechświecie, przez wpływ budowy galaktyki na jej aktywność gwiazdotwórczą, aż po wpływ środowiska na ewolucję galaktyk. 

W ramach projektu – opowiada Krzysztof Lisiecki - mamy zamiar wykorzystać najnowsze dane z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba, które w połączeniu z innymi obserwacjami, między innymi z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a pomogą nam zrozumieć globalne zależności ewolucji galaktyk i ich materii międzygwiazdowej, a w szczególności pyłu. Naszym celem jest znalezienie początku istnienia galaktyk w postaci, w jakiej istnieją one dzisiaj. 

Serdecznie gratulujemy!
 

oprac. Krzysztof Petelczyc