Животът и времената на д-р Вера Купър Рубин: Пионер по астрономия

Всички сме чували тъмна материя - онези странни, "невидими" неща, които съставляват около една четвърт от масата във Вселената. Астрономите не знаят какво точно е, но те измерват ефектите му върху редовната материя и върху светлината, докато тя преминава през „конгломерация“ на тъмна материя. Това, че ние изобщо знаем за него, се дължи до голяма степен на усилията на жена, която посвети голяма част от нея кариера за намиране на отговор на озадачаващ въпрос: защо галактиките не завъртят скоростта, която очакваме тях да? Тази жена беше д-р Вера Купър Рубин.

Д-р Вера Купър Рубин е родена на 23 юли 1928 г. на Филип и Роуз Апелбаум Купър. Тя прекарва ранното си детство във Филаделфия, Пенсилвания и се премества във Вашингтон, D.C., когато е на десет години. Като дете тя е вдъхновена от астронома Мария Мичъл и реши да изучава и астрономия. Тя влезе в темата в момент, когато от жените просто не се очакваше да се занимават с астрономия. Тя го изучава в колежа Vassar и след това кандидатства, за да присъства на Princeton, за да продължи образованието си. По онова време жените не са допускани в дипломната програма в Принстън. (Това се промени през 1975 г., когато жените бяха приети за първи път). Този неуспех не я спря; тя кандидатства и е приета в университета Корнел за магистърска степен. Тя направи доктора си. учи в университета в Джорджтаун, като работи върху движенията на галактиката, наставлявани от физика Джордж Гамов, и завършва през 1954г. Тезата й подсказва това

Проследяването на движенията на галактиките води до тъмна материя

След като завърши дипломната си работа, д-р Рубин отглежда семейство и продължава да изучава движенията на галактиките. Сексизмът пречеше на част от нейната работа, както и „противоречивата“ тема, която тя преследваше: движения на галактиката. Тя продължи да се бори с някои много очевидни бариери пред своята работа. Например, през голяма част от ранната си кариера тя се въздържа от използването на Обсерваторията Паломар (една от водещите в света съоръжения за наблюдение на астрономия) заради пола си. Един от аргументите, за да я избягва, е, че обсерваторията няма подходяща баня за жени. Такъв проблем беше лесно решен, но отне време. И извинението за „липсата на бани“ беше символично за по-дълбоки предразсъдъци към жените в науката.

Д-р Рубин така или иначе напред и най-накрая получи разрешение да наблюдава при Паломар през 1965 г., първата жена му позволи да го направи. Тя започва да работи в института Карнеги в отдела за наземно магнетизъм на Вашингтон, като се фокусира върху галактическата и екстрагалактична динамика. Те се фокусират върху движенията на галактиките както поединично, така и в групи. По-специално, д-р Рубин изучава скоростите на въртене на галактиките и материала в тях.

Тя открила озадачаващ проблем веднага: че прогнозираното движение на въртене на галактиката не винаги съвпада с наблюдаваното въртене. Проблемът е доста прост за разбиране. Галактиките се въртят достатъчно бързо, за да се разминат, ако комбинираният гравитационен ефект на всичките им звезди е единственото нещо, което ги държи заедно. Така че, защо не се разделиха? Рубин и други решиха, че в галактиката или около нея има някаква невиждана маса, която помага да я сближим.

Разликата между прогнозираните и наблюдаваните скорости на въртене на галактиката беше наречена "проблемът с въртенето на галактиката". Въз основа на наблюденията, които д-р Рубин и нейният колега Кент Форд направиха (а те направиха стотици от тях), се оказа че галактиките трябва да имат поне десет пъти повече „невидима“ маса, отколкото видимата маса в техните звезди и мъглявини. Нейните изчисления доведоха до разработването на теория за нещо, наречено „тъмна материя“. Оказва се, че това тъмната материя влияе върху движенията на галактиката което може да се измери.

Идеята за тъмната материя не беше строго изобретението на Вера Рубин. През 1933 г. швейцарският астроном Фриц Цвики предложи съществуването на нещо, което да повлияе на движенията на галактиката. Точно докато някои учени се подиграват на ранните проучвания на д-р Рубин за динамиката на галактиката, връстниците на Цвики по принцип пренебрегват неговите прогнози и наблюдения. Когато д-р Рубин започна проучванията си за скоростта на въртене на галактиката в началото на 70-те, тя знаеше, че трябва да предостави категорични доказателства за разликите в скоростта на въртене. Ето защо тя продължи да прави толкова много наблюдения. Важно беше да имаме категорични данни. В крайна сметка тя намери сериозни доказателства за онези „неща“, за които Цвики беше подозирал, но никога не доказа. Нейната обширна работа през следващите десетилетия в крайна сметка доведе до потвърждението, че съществува тъмна материя.

Д-р Вера Рубин прекара голяма част от живота си в работа по проблема с тъмната материя, но също така беше добре известна с работата си, за да направи астрономията по-достъпна за жените. Тя работи неуморно, за да привлече повече жени в науките и за признаване на важната им работа. По-специално тя призова Националната академия на науките да избере по-заслужили жени за членство. Тя наставлява много жени в науките и е привърженик на силното STEM образование.

За работата си Рубин е удостоена с редица престижни отличия и награди, включително златен медал на Кралското астрономическо дружество (предишната жена получателка беше Каролайн Хершел през 1828 г.). Малката планета 5726 Рубин е наречена в нейна чест. Мнозина смятат, че тя е заслужила Нобеловата награда по физика за постиженията си, но в крайна сметка комитетът я отказал и нейните постижения.

Д-р Рубин се жени за Робърт Рубин, също учен, през 1948 година. Те имаха четири деца, които в крайна сметка станаха и учени. Робърт Рубин почина през 2008 година. Вера Купър Рубин остана активна в научните изследвания до смъртта си на 25 декември 2016 г.

В дните след смъртта на д-р Рубин мнозина, които я познаваха или работеха с нея или бяха наставлявани от нея, направиха публични коментари, че нейната работа успява да освети част от Вселената. Това е парче от Космоса, което, докато не направи наблюденията си и последва своите ловувания, беше напълно непознато. Днес астрономите продължават да изучават тъмната материя в опит да разберат нейното разпространение в цялата Вселена, както и нейния състав и ролята, която е изиграла в ранната Вселена. Всичко благодарение на работата на д-р Вера Рубин.

• Роден: 23 юли 1928г.
• Умира: 25 декември 2016 г.
• Женен: Робърт Рубин през 1948 г.; четири деца.
• Образование: астрофизика доктор. Джорджтаун университет
• Известен с: измервания на въртене на галактиката, които доведоха до откриването и проверката на тъмната материя.
• Член на Националната академия на науките, носител на множество награди за своите изследвания и получател на почетни докторати от Харвард, Йейл, Смит Колидж и Гринел Колидж, както и Принстън.