Dr Vera Cooper Rubin dzīve un laiki: astronomijas pionieris

Mēs visi esam dzirdējuši par tumšā matērija - tas dīvainais, “neredzamais” sīkums, kas veido apmēram ceturto daļu masas Visumā. Astronomi precīzi nezina, kas tas ir, bet viņi ir izmērījuši tā ietekmi uz parasto matēriju un gaismu, kad tā iet caur tumšās matērijas "konglomerāciju". Tas, ka mēs par to zinām, lielā mērā ir saistīts ar sievietes centieniem, kura veltīja lielu daļu savas dienas karjera, lai atrastu atbildi uz mulsinošu jautājumu: kāpēc galaktikas negroza tādu ātrumu, kādu mēs gaidām? viņiem? Šī sieviete bija Dr Vera Cooper Rubin.

Dr Vera Cooper Rubin dzimis 1928. gada 23. jūlijā Philip and Rose Appelbaum Cooper. Agrā bērnībā viņa pavadīja Filadelfijā, Pensilvānijā un, kad viņai bija desmit gadu, pārcēlās uz Vašingtonu, D. C. Būdama bērns, viņu iedvesmoja astronome Marija Mitčela un viņa arī nolēma studēt astronomiju. Viņa ienāca tēmā laikā, kad sievietes vienkārši nebija gaidītas "darīt" astronomiju. Viņa to studēja Vassaras koledžā un pēc tam pieteicās apmeklēt Prinstonu, lai turpinātu izglītību. Tajā laikā sievietes nebija atļautas Prinstonas absolventu programmā. (Tas mainījās 1975. gadā, kad sievietes tika uzņemtas pirmo reizi). Šī neveiksme viņu neapturēja; viņa pieteicās un tika uzņemta Kornellas universitātē maģistra grāda iegūšanai. Viņa darīja savu Ph. studijas Džordžtaunas universitātē, strādājot pie galaktiku kustībām, kuras konsultēja fiziķis Džordžs Gamovs un kuru absolvēja 1954. gadā. Viņas disertācija to ieteica

Galaktiku kustību izsekošana ved uz tumšo lietu

Pēc absolvētā darba pabeigšanas doktors Rubins izaudzināja ģimeni un turpināja pētīt galaktiku kustības. Seksisms kavēja dažu viņas darbu, tāpat kā “pretrunīgi vērtētā” tēma, kuru viņa tvēra: galaktiku kustības. Viņa turpināja cīnīties ar dažiem ļoti acīmredzamiem šķēršļiem viņas darbam. Piemēram, lielāko daļu savas agrīnās karjeras laikā viņa neļāva izmantot Palomar Observatory (viena no pasaules vadošajām astronomijas novērošanas iespējas) viņas dzimuma dēļ. Viens no argumentiem, kas tika izvirzīts, lai viņu netraucētu, bija tas, ka observatorijai nebija piemērota vannas istaba sievietēm. Šāda problēma tika viegli atrisināta, taču tas prasīja laiku. Attaisnojums “vannas istabu trūkums” simbolizēja dziļāku aizspriedumu pret sievietēm zinātnē.

Dr Rubins tik un tā devās uz priekšu un beidzot saņēma atļauju novērot Palomārā 1965. gadā, un pirmā sieviete to atļāva. Viņa sāka strādāt Vašingtonas Kārnegija institūcijā Sauszemes magnētisma departamentā, koncentrējoties uz galaktisko un ekstragalaktisko dinamiku. Tie koncentrējas uz galaktiku kustībām gan atsevišķi, gan kopās. Jo īpaši doktors Rubins pētīja galaktiku un tajās esošā materiāla rotācijas ātrumu.

Viņa uzreiz atklāja mulsinošu problēmu: ka prognozētā galaktiku rotācijas kustība ne vienmēr sakrīt ar novēroto griešanos. Problēma ir diezgan viegli saprotama. Galaktikas rotē pietiekami ātri, lai tās izlidotu viena no otras, ja vienīgais visu viņu zvaigžņu gravitācijas efekts būtu visu to zvaigžņu noturēšana. Tātad, kāpēc viņi nešķīrās? Rubins un citi nolēma, ka galaktikā vai ap to ir kāda neredzēta masa, kas palīdz to noturēt kopā.

Atšķirība starp prognozētajiem un novērotajiem galaktiku rotācijas ātrumiem tika nodēvēta par "galaktiku rotācijas problēmu". Balstoties uz novērojumiem, ko veica doktore Rubina un viņas kolēģis Kents Fords (un viņi tos simtiem izgatavoja), izrādījās ka galaktikām ir jābūt vismaz desmit reizes vairāk "neredzamās" masas, nekā tām ir redzamā masa zvaigznēs un miglājos. Viņas aprēķini ļāva attīstīt teoriju par kaut ko ar nosaukumu “tumšā matērija”. Izrādās, ka tas tumšā matērija ietekmē galaktiku kustības ko var izmērīt.

Tumšās matērijas ideja nebija stingri Veras Rubinas izgudrojums. 1933. gadā Šveices astronoms Fritz Zwicky ierosināja kaut ko tādu, kas ietekmēja galaktiku kustības. Tieši tāpat, kā daži zinātnieki ņirgājās par dr. Rubina agrīnajiem galaktiku dinamikas pētījumiem, Zvickī vienaudži kopumā ignorēja viņa prognozes un novērojumus. Kad Dr. Rubina sāka pētīt galaktiku rotācijas ātrumu 1970. gadu sākumā, viņa zināja, ka viņai ir jāsniedz pārliecinoši pierādījumi par rotācijas ātruma atšķirībām. Tāpēc viņa turpināja tik daudz novērojumu. Bija svarīgi iegūt pārliecinošus datus. Galu galā viņa atrada pārliecinošus pierādījumus šiem "sīkumiem", par kuriem Zvickim bija aizdomas, bet nekad tas nebija pierādīts. Viņas plašais darbs nākamajās desmitgadēs galu galā ļāva apstiprināt, ka tumšā matērija pastāv.

Dr Vera Rubin lielu dzīves daļu pavadīja, strādājot ar tumšās matērijas problēmu, bet viņa bija arī labi pazīstama ar savu darbu, lai padarītu astronomiju pieejamāku sievietēm. Viņa nenogurstoši strādāja, lai zinātnēs iesaistītu vairāk sieviešu un atzītu viņu svarīgo darbu. Īpaši viņa mudināja Nacionālo zinātņu akadēmiju ievēlēt dalībai vairāk pelnījušas sievietes. Viņa konsultēja daudzas sievietes zinātnēs un bija spēcīgas STEM izglītības aizstāve.

Par savu darbu Rubinai tika piešķirta virkne prestižu apbalvojumu un balvu, tai skaitā Karaliskās astronomiskās biedrības zelta medaļa (iepriekšējā saņēmēja sieviete bija Karolīna Heršela 1828. gadā). Nepilngadīgā planēta 5726 Rubīna tiek nosaukta viņas godā. Daudziem šķiet, ka viņa ir pelnījusi Nobela prēmiju fizikā par paveikto, bet galu galā komiteja viņu un viņas paveikto ieminēja.

Dr Rubīns 1948. gadā apprecējās ar zinātnieku Robertu Rubinu. Viņiem bija četri bērni, no kuriem visi kļuva arī par zinātniekiem. Roberts Rubīns nomira 2008. gadā. Vera Kūpera Rubina aktīvi darbojās pētniecībā līdz viņas nāvei 2016. gada 25. decembrī.

Dienās pēc doktora Rubina nāves daudzi, kas viņu pazina vai strādāja ar viņu, vai arī viņu vadīja, publiski komentēja, ka viņas darbs izdevies apgaismot daļu no Visuma. Tas ir kosmosa gabals, kas līdz brīdim, kad viņa veica savus novērojumus un sekoja savām skumjām, bija pilnīgi nezināms. Mūsdienās astronomi turpina pētīt tumšo matēriju, cenšoties izprast tās izplatību visā Visumā, kā arī tās aplauzumu un lomu, kāda tai bijusi agrīnajā Visumā. Liels paldies Dr. Veras Rubinas darbam.

• Dzimis: 1928. gada 23. jūlijā
• Miris: 2016. gada 25. decembrī
• Precējies: Roberts Rubins 1948. gadā; četri bērni.
• Izglītība: astrofizika Ph. Džordžtaunas universitāte
• Slavens ar: galaktiku rotācijas mērījumiem, kuru rezultātā tika atklāta un pārbaudīta tumšā viela.
• Nacionālās zinātņu akadēmijas loceklis, vairāku pētījumu balvu ieguvējs un Goda doktora grādu saņēmēji no Hārvardas, Jēlas, Smita koledžas un Grinela koledžas, kā arī Prinstona.