Život a časy Dr. Vera Cooper Rubin: priekopník astronómie

Všetci sme už počuli temná hmota - tá divná „neviditeľná“ hmota, ktorá tvorí asi štvrtinu hmoty vo vesmíre. Astronómovia presne nevedia, o čo ide, ale zmerali jeho účinky na bežnú hmotu a na svetlo, keď prechádzajú „konglomeráciou“ temnej hmoty. To, že o tom vieme, je do značnej miery spôsobené úsilím ženy, ktorá sa jej venovala väčšinu kariéra pri hľadaní odpovede na záhadnú otázku: prečo galaxie neotáčajú rýchlosť, ktorú očakávame im? Touto ženou bola Dr. Vera Cooper Rubinová.

Vera Cooper Rubin sa narodila 23. júla 1928 pre Philipa a Rose Appelbaum Cooper. Rané detstvo strávila vo Philadelphii v štáte PA a vo veku desiatich rokov sa presťahovala do Washingtonu. Ako dieťa bola inšpirovaná astronómkou Máriou Mitchellovou a odhodlaná študovať aj astronómiu. Do predmetu vstúpila v čase, keď sa od žien neočakávalo, že budú „robiť“ astronómiu. Študovala to na Vassar College a potom požiadala o účasť v Princetone na ďalšie vzdelávanie. V tom čase nemali ženy povolenie na absolventský program v Princetone. (To sa zmenilo v roku 1975, keď boli ženy prvýkrát prijaté). Ten neúspech ju nezastavil; prihlásila sa na univerzitu v Cornell a bola prijatá na magisterský titul. Urobila Ph. D. štúdium na Georgetownskej univerzite, práca na pohyboch galaxií vedená fyzikom Georgeom Gamowom a absolvovanie v roku 1954. Jej téza naznačuje, že

Sledovanie pohybov galaxií vedie k temnej záležitosti

Po ukončení absolventskej práce vychovala Dr. Rubin rodinu a pokračovala v štúdiu pohybov galaxií. Sexizmus brzdil niektoré jej práce, rovnako ako „kontroverznú“ tému, ktorú sledovala: pohyby galaxií. Pokračovala v boji proti niektorým veľmi zjavným prekážkam v práci. Napríklad vďaka svojej skorej kariére jej bolo zabránené používať observatórium Palomar (jedno z popredných svetových) zariadenia na pozorovanie astronómie) kvôli svojmu pohlaviu. Jedným z argumentov, ktoré jej bránili, bolo to, že hvezdáreň nemala pre ženy správnu kúpeľňu. Taký problém sa dal ľahko vyriešiť, ale nejaký čas to trvalo. Ospravedlnenie „nedostatku kúpeľní“ bolo symbolom hlbšieho predsudku voči ženám vo vede.

Rubin rovnako predstieral a nakoniec dostal povolenie pozorovať ho v roku 1965 v Palomare, prvá žena to mohla urobiť. Začala pracovať na Carnegieho inštitúcii washingtonského ministerstva suchozemského magnetizmu so zameraním na galaktickú a extragalaktickú dynamiku. Tieto sa zameriavajú na pohyby galaxií jednotlivo aj v zhlukoch. Rubin študoval najmä rýchlosť rotácie galaxií a materiál v nich.

Okamžite objavila záhadný problém: že predpokladaný pohyb rotácie galaxie sa nezhodoval vždy s pozorovanou rotáciou. Tento problém je pomerne jednoduchý na pochopenie. Galaxie sa otáčajú dostatočne rýchlo, aby odleteli, ak by ich jediný gravitačný účinok všetkých ich hviezd ich držal pohromade. Tak prečo sa nerozpadli? Rubin a ďalší sa rozhodli, že v galaxii alebo okolo nej existuje nejaká neviditeľná hmota, ktorá jej pomáha držať pohromade.

Rozdiel medzi predpokladanou a pozorovanou rýchlosťou rotácie galaxie sa nazval „problém rotácie galaxie“. Na základe pozorovaní, ktoré Dr. Rubin a jej kolega Kent Ford urobili (a urobili stovky z nich), sa ukázalo že galaxie musia mať najmenej desaťkrát toľko „neviditeľnej“ hmoty ako viditeľné množstvo vo svojich hviezdach a hmlovinách. Jej výpočty viedli k vývoju teórie tzv. Temnej hmoty. Ukazuje sa, že to tmavá hmota má vplyv na pohyby galaxií ktoré sa dajú merať.

Myšlienka temnej hmoty nebola striktne vynálezom Very Rubinovej. V roku 1933 navrhol švajčiarsky astronóm Fritz Zwicky existenciu niečoho, čo ovplyvnilo pohyby galaxií. Rovnako ako niektorí vedci posmievali skorým štúdiám dynamiky galaxií Dr. Rubina, Zwickyho rovesníci vo všeobecnosti ignorovali jeho predpovede a pozorovania. Keď doktorka Rubinová začala na začiatku 70. rokov študovať rýchlosť rotácie galaxií, vedela, že musí poskytnúť presvedčivé dôkazy o rozdieloch v rýchlosti rotácie. Z tohto dôvodu urobila toľko pozorovaní. Bolo dôležité mať presvedčivé údaje. Nakoniec našla silné dôkazy o tých „veciach“, ktoré Zwicky mala podozrenie, ale nikdy sa nepreukázala. Jej rozsiahla práca v nasledujúcich desaťročiach nakoniec viedla k potvrdeniu existencie temnej hmoty.

Vera Rubin strávila väčšinu svojho života prácou na problémoch s temnou hmotou, ale jej práca bola tiež známa tým, že astronómiu sprístupnila ženám. Neúnavne pracovala na tom, aby do vied priniesla viac žien a uznala ich dôležitú prácu. Predovšetkým vyzvala Národnú akadémiu vied, aby si do členstva zvolila zaslúženejšie ženy. Vedela mnoho žien vo vede a bola zástankyňou silného vzdelania STEM.

Za svoju prácu získala Rubin množstvo prestížnych ocenení a vyznamenaní vrátane Zlatej medaily Kráľovskej astronomickej spoločnosti (predchádzajúca príjemkyňa bola Caroline Herschel v roku 1828). Menšia planéta 5726 Rubin je menovaná na jej počesť. Mnohí majú pocit, že si zaslúžila Nobelovu cenu za fyziku za svoje úspechy, ale komisia ju nakoniec aj s ňou vykonala.

Rubin sa oženil s Robertom Rubinom, tiež vedcom, v roku 1948. Mali štyri deti, z ktorých všetky sa nakoniec stali aj vedci. Robert Rubin zomrel v roku 2008. Vera Cooper Rubin zostala aktívna vo výskume až do svojej smrti 25. decembra 2016.

V dňoch po smrti Dr. Rubina mnohí, ktorí ju poznali, alebo ktorí s ňou pracovali alebo boli mentorovaní, verejne komentovali, že jej práci sa podarilo osvetliť časť vesmíru. Je to časť vesmíru, ktorá bola až do chvíle, keď urobila svoje pozorovania a sledovala jej tušenie, úplne neznáma. Dnes astronómovia pokračujú v štúdiu temnej hmoty v snahe porozumieť jej distribúcii v celom vesmíre, ako aj jej zloženiu a úlohe, ktorú zohralo v ranom vesmíre. Ďakujem za prácu Dr. Very Rubinovej.

• Narodený: 23. júla 1928,
• Úmrtie: 25. decembra 2016
• Ženatý: Robert Rubin v roku 1948; štyri deti.
• Vzdelanie: astrofyzika Ph. D. Univerzita v Georgetowne
• Známe pre: merania rotácie galaxií, ktoré viedli k odhaleniu a overeniu temnej hmoty.
• Člen Národnej akadémie vied, víťaz viacerých ocenení za jej výskum a príjemca čestných doktorátov z Harvardu, Yale, Smith College a Grinnell College, ako aj Princeton.