Život i vremena dr. Vere Cooper Rubin: pionir astronomije

Svi smo čuli tamna tvar - one čudne, "nevidljive" stvari koje čine oko četvrtine mase u svemiru. Astronomi ne znaju točno o čemu se radi, ali su izmjerili njegov utjecaj na redovitu tvar i na svjetlost dok ona prolazi kroz "konglomeraciju" tamne materije. To što mi uopće znamo o tome uglavnom je posljedica napora žene koja joj je posvetila velik dio karijeru do pronalaženja odgovora na zagonetno pitanje: zašto galaksije ne rotiraju brzinu koju očekujemo njima? Ta žena je bila dr. Vera Cooper Rubin.

Dr. Vera Cooper Rubin rođena je 23. srpnja 1928. godine od Philip i Rose Appelbaum Cooper. Rano djetinjstvo provela je u Philadelphiji, PA, i preselila se u Washington, D.C., kad je imala deset godina. Kao dijete, nadahnula ju je astronom Maria Mitchell i odlučila se baviti i astronomijom. Ušla je u temu u vrijeme kada se od žena jednostavno nije očekivalo da se bave astronomijom. Studirala je to na koledžu Vassar, a zatim se prijavila da pohađa Princeton kako bi usavršavala. U to vrijeme ženama nisu bili dopušteni diplomski programi u Princetonu. (To se promijenilo 1975. kada su žene primljene prvi put). To pomicanje nije ju zaustavilo; prijavila se i bila je primljena na sveučilište Cornell za magisterij. Doktorirala je. studije na sveučilištu Georgetown, radeći na pokretima galaksije koje je vodio fizičar George Gamow, a diplomirao je 1954. godine. Njezina teza to sugerira

Praćenje pokreta Galaksija dovodi do tamne materije

Nakon završetka diplomskog rada, dr. Rubin podigao je obitelj i nastavio proučavati kretanja galaksija. Seksizam je ometao neki njezin rad, kao i "kontroverznu" temu kojom se bavila: pokreti galaksije. Nastavila se boriti s nekim vrlo očitim preprekama u svom radu. Na primjer, tijekom većeg dijela svoje rane karijere zadržala se od korištenja Opservatorija Palomar (jednog od vodećih na svijetu astronomski promatrački objekti) zbog njenog spola. Jedan od argumenata koji joj je ostao van je da opservatorij nije imao odgovarajuće kupatilo za žene. Takav je problem lako riješiti, ali trebalo je vremena. A, izgovor o „nedostatku kupaonice“ bio je simbolična dublja predrasuda prema ženama u znanosti.

Doktor Rubin ionako je forsirao unaprijed i konačno dobio dozvolu za promatranje kod Palomara 1965. godine, prva žena je to dozvolila. Počela je raditi u instituciji Carnegie u Washingtonskom odjelu za zemaljski magnetizam, fokusirajući se na galaktičku i ekstragalaktičku dinamiku. Oni se usredotočuju na kretanja galaksija pojedinačno i u klasterima. Dr. Rubin je posebno proučavao stope rotacije galaksija i materijal u njima.

Odmah je otkrila zagonetan problem: da predviđeno kretanje rotacije galaksije ne odgovara uvijek uočenoj rotaciji. Problem je prilično jednostavan za razumijevanje. Galaksije se okreću dovoljno brzo da bi se one razdvojile ako bi ih kombinirani gravitacijski efekt svih zvijezda bio jedina stvar koja ih drži zajedno. Pa, zašto se nisu razdvojili? Rubin i drugi odlučili su da postoji neka vrsta nevidljive mase u ili oko galaksije koja pomaže da se ona sjedini.

Razlika između predviđenih i promatranih stopa rotacije galaksije nazvana je "problemom rotacije galaksije". Na temelju opažanja koja su napravili dr. Rubin i njezin kolega Kent Ford (a napravili su ih stotine), pokazalo se da galaksije moraju imati najmanje deset puta veću "nevidljivu" masu od one vidljive mase u svojim zvijezdama i maglicama. Njeni proračuni doveli su do razvoja teorije o nečemu što se naziva "tamna materija". Ispada da je ovo tamna tvar utječe na kretanje galaksije koje se mogu mjeriti.

Ideja tamne materije nije bila strogo Vera Rubin izum. Švicarski astronom Fritz Zwicky 1933. godine predložio je postojanje nečega što je utjecalo na kretanje galaksije. Kao što su neki znanstvenici podsmjehnuli ranim studijama dinamike galaksija doktora Rubina, Zwickvjevi vršnjaci uglavnom su ignorirali njegova predviđanja i zapažanja. Kad je dr. Rubin započela studije stope rotacije galaksija u ranim 1970-ima, znala je da mora pružiti uvjerljive dokaze za razlike u brzini rotacije. Zbog toga je nastavila s toliko promatranja. Važno je bilo uvjerljive podatke. Na kraju je našla snažne dokaze za one "stvari" za koje je Zwicky sumnjala, ali nikada nije dokazala. Njezin opsežni rad tijekom sljedećih desetljeća na kraju je doveo do potvrde postojanja tamne materije.

Dr Vera Rubin provela je veći dio svog života radeći na problemu s tamnom materijom, ali bila je i poznata po svom radu da astronomiju učini pristupačnijom ženama. Neumorno je radila na uvođenju više žena u znanosti i na prepoznavanju njihovog važnog rada. Posebno je pozvala Nacionalnu akademiju znanosti da za članstvo izabere još zaslužnije žene. Mentorirala je mnoge žene u znanosti i bila je zagovornica snažnog STEM obrazovanja.

Za svoj rad Rubin je nagrađena nizom prestižnih priznanja i nagrada, uključujući Zlatnu medalju Kraljevskog astronomskog društva (prethodna dobitnica bila je Caroline Herschel 1828.). Mali planet 5726 Rubin je nazvan u njenu čast. Mnogi smatraju da je zaslužila Nobelovu nagradu za fiziku za svoja postignuća, ali odbor ju je na kraju snubio i njena postignuća.

Doktor Rubin se 1948. oženio Robertom Rubinom, također znanstvenikom. Imali su četvero djece, koja su s vremenom postala i znanstvenici. Robert Rubin umro je 2008. godine. Vera Cooper Rubin ostala je aktivna u istraživanjima sve do svoje smrti 25. prosinca 2016.

U danima nakon smrti dr. Rubina mnogi koji su je poznavali ili koji je radio s njom ili su joj vodili mentore objavljivali su javne komentare da je njezinim radom uspio osvijetliti dio svemira. To je komad kosmosa koji je, sve dok nije iznela svoja promatranja i pratila svoje lovstvo, bio potpuno nepoznat. Danas astronomi nastavljaju proučavati tamnu materiju u nastojanju da razumiju njezinu distribuciju u svemiru, kao i njegovu šminku i ulogu koju je igrao u ranom svemiru. Sve zahvaljujući radu dr. Vere Rubin.

• Rođen: 23. srpnja 1928. god.
• Umro: 25. prosinca 2016
• Oženjen: Robert Rubin 1948; četvero djece.
• Obrazovanje: astrofizika dr. Sc. Sveučilište Georgetown
• Poznato po mjerenjima rotacije galaksije koja su dovela do otkrića i provjere tamne materije.
• Članica Nacionalne akademije znanosti, dobitnica više nagrada za svoje istraživanje i primatelj počasnih doktorata s Harvarda, Yalea, Smith Collegea i Grinnell Collegea, kao i Princeton.