Življenje in čas dr. Vere Cooper Rubin: pionir astronomije

Vsi smo že slišali temna snov - tista čudna, "nevidna" stvar, ki predstavlja približno četrtino mase v vesolju. Astronomi ne vedo, kaj točno je, vendar so merili njegove učinke na redno snov in na svetlobo, ko gre skozi "konglomeracijo" temne snovi. To, da o njej sploh vemo, je v veliki meri posledica prizadevanja ženske, ki ji je posvetila velik del kariera pri iskanju odgovora na zagonetno vprašanje: zakaj galaksije ne zasukajo hitrosti, ki jo pričakujemo jih? Ta ženska je bila dr. Vera Cooper Rubin.

Dr. Vera Cooper Rubin se je rodila 23. julija 1928, Philip in Rose Appelbaum Cooper. Zgodnje otroštvo je preživela v Philadelphiji, PA, in se pri desetih letih preselila v Washington, D.C. Kot otrok jo je navdihnila astronomka Maria Mitchell in se odločila tudi za študij astronomije. Tema se je lotila v času, ko se od žensk preprosto ni pričakovalo, da se bodo ukvarjale z astronomijo. Študirala ga je na Vassar College in se nato prijavila na Princeton, da bi nadaljevala svoje izobraževanje. Takrat ženske niso bile dovoljene v diplomski program Princeton. (To se je spremenilo leta 1975, ko so bile ženske prvič sprejete). Ta neuspeh je ni ustavil; se je prijavila in bila sprejeta na univerzi Cornell za magisterij. Doktorirala je. študij na univerzi Georgetown, ki je delal na gibanju galaksije, ki ga je vodil fizik George Gamow, in diplomiral leta 1954. Njena teza je to predlagala

Sledenje gibanjem galaksij vodi v temno zadevo

Po končanem diplomskem delu je dr. Rubin vzgojil družino in nadaljeval s preučevanjem gibanj galaksij. Seksizem je oviral nekaj njenega dela, prav tako "sporno" temo, ki jo je zasledovala: galaksije. Še naprej se je borila z nekaterimi zelo očitnimi ovirami pri svojem delu. Na primer, skozi večino svoje zgodnje kariere se je izogibala uporabi opazovalnice Palomar (enega vodilnih na svetu objekti za opazovanje astronomije) zaradi njenega spola. Eden od argumentov, da se je izognila, je bil, da opazovalnica ni imela prave kopalnice za ženske. Takšno težavo je bilo enostavno rešiti, vendar je trajalo nekaj časa. In izgovor "pomanjkanje kopalnic" je bil simbol globljega predsodka do žensk v znanosti.

Dr Rubin je tako ali tako napredoval in končno dobil dovoljenje za opazovanje pri Palomarju leta 1965, prva ženska je to dovolila. Začela je delati v instituciji Carnegie v Washingtonu, Oddelku za zemeljski magnetizem, s poudarkom na galaktični in ekstragalaktični dinamiki. Te se osredotočajo na premike galaksij tako posamično kot v grozdih. Dr. Rubin je zlasti preučeval hitrosti vrtenja galaksij in materiala v njih.

Takoj je odkrila zagonetno težavo: da predvideno gibanje vrtenja galaksije ni vedno ustrezalo opazovanemu vrtenju. Težava je dokaj preprosta za razumevanje. Galaksije se vrtijo dovolj hitro, da bi letele narazen, če bi jih združil gravitacijski učinek vseh njihovih zvezd edino, kar jih drži skupaj. Torej, zakaj se nista razšla? Rubin in drugi so se odločili, da v galaksiji ali okoli nje obstaja nekakšna nevidna masa, ki pomaga, da se drži skupaj.

Razliko med predvidenimi in opaženimi hitrostmi vrtenja galaksije so poimenovali "problem vrtenja galaksije". Na podlagi opažanj, ki sta jih naredila dr. Rubin in njen sodelavec Kent Ford (in jih storila na stotine), se je izkazalo da morajo imeti galaksije vsaj desetkrat toliko "nevidne" mase kot vidne mase v njihovih zvezdah in meglicah. Njeni izračuni so privedli do razvoja teorije o nečem, imenovanem "temna materija". Izkaže se, da je to temna snov vpliva na gibanje galaksije to je mogoče izmeriti.

Ideja o temni snovi ni bila strogo Vera Rubin izum. Švicarski astronom Fritz Zwicky je leta 1933 predlagal obstoj nečesa, kar je vplivalo na gibanje galaksije. Tako kot so se nekateri znanstveniki norčevali v zgodnje študije dinamike galaksij dr. Rubina, so tudi Zwickyjevi vrstniki na splošno prezrli njegove napovedi in opažanja. Ko je dr. Rubin v začetku 70. let prejšnjega stoletja začela z raziskavami hitrosti vrtenja galaksije, je vedela, da mora zagotoviti zanesljive dokaze za razlike v hitrosti vrtenja. Zato je nadaljevala toliko opazovanj. Pomembno je bilo imeti zanesljive podatke. Sčasoma je našla močne dokaze za tiste "stvari", na katere je Zwicky posumil, a jih nikoli ni dokazal. Njeno obsežno delo v naslednjih desetletjih je na koncu pripeljalo do potrditve, da obstaja temna snov.

Dr. Vera Rubin je večino svojega življenja preživela s temno temo, zelo pa je bila znana tudi po svojem delu, da je ženskam astronomija postala bolj dostopna. Neumorno si je prizadevala, da bi v znanosti vpeljala več žensk in da bi prepoznala njihovo pomembno delo. Še posebej je pozvala Nacionalno akademijo znanosti, naj v članstvo izvoli bolj zaslužne ženske. Mentorirala je mnogim ženskam na področju znanosti in bila zagovornica močnega izobraževanja STEM.

Rubin je za svoje delo prejela vrsto prestižnih odličij in nagrad, med drugim zlato medaljo Royal Astronomical Society (prejšnja ženska prejemnica je bila Caroline Herschel leta 1828). Manj planet 5726 Rubin je poimenovan v njeno čast. Številni menijo, da si je za svoje dosežke zaslužila Nobelovo nagrado za fiziko, a odbor jo je na koncu odvrgel od nje in njenih dosežkov.

Doktor Rubin se je leta 1948 poročil z Robertom Rubinom, prav tako znanstvenikom. Imela sta štiri otroke, ki so sčasoma postali tudi znanstveniki. Robert Rubin je leta 2008 umrl. Vera Cooper Rubin je ostala aktivna pri raziskovanju vse do svoje smrti 25. decembra 2016.

V dneh po smrti dr. Rubina so mnogi, ki so jo poznali ali ki je delal z njo ali jo vodil pod njenim vodstvom, javno komentirali, da je njeno delo uspelo osvetliti del vesolja. To je del kozmosa, ki je bil, dokler ni opravila opazovanja in sledila lovom, popolnoma neznan. Danes astronomi še naprej preučujejo temno materijo, da bi razumeli njeno razporeditev po vesolju, pa tudi njeno sestavo in vlogo, ki jo je igrala v zgodnjem vesolju. Vse zahvaljujoč delu dr. Vere Rubin.

• Rojen: 23. julija 1928,
• Umrlo: 25. decembra 2016
• Poročen: Robert Rubin leta 1948; štirje otroci.
• Izobraževanje: astrofizika dr. Univerza Georgetown
• Znan po: meritvah vrtenja galaksije, ki so privedle do odkritja in preverjanja temne snovi.
• Članica Nacionalne akademije znanosti, dobitnica več nagrad za svoje raziskovanje, in prejemnik častnih doktoratov s Harvarda, Yale, Smith College in Grinnell College, kot tudi Princeton.