Вера Флоренс Купер Рубин ( / ˈ r uː b ɪ n / ; 23 июля 1928 — 25 декабря 2016) — американский астроном , пионер исследований скорости вращения галактик . [1] [2] Она обнаружила несоответствие между предсказанным и наблюдаемым угловым движением галактик, изучая кривые вращения галактик . Выявив проблему вращения галактики , ее работа предоставила доказательства существования темной материи . [3] Эти результаты были позже подтверждены в последующие десятилетия.
Начав свою академическую карьеру в качестве единственного студента астрономического факультета Вассар-колледжа , Рубин продолжила учебу в аспирантуре Корнеллского и Джорджтаунского университетов , где она наблюдала отклонения от Хаббловского потока в галактиках и предоставила доказательства существования галактических сверхскоплений . [1] [4] На протяжении всей своей карьеры она была отмечена наградами за свою работу, получив, среди прочего, Медаль Брюса , Золотую медаль Королевского астрономического общества и Национальную медаль науки. [4] [5]
Рубин посвятила свою жизнь защите прав женщин в науке и была известна своим наставничеством над начинающими женщинами-астрономами. Ее наследие было описано The New York Times как «ознаменовавшее изменение коперниканского масштаба» в космологической теории . [1] [4]
Вера Купер родилась 23 июля 1928 года в Филадельфии , штат Пенсильвания. Она была младшей из двух сестер. Ее родители были еврейскими иммигрантами из Восточной Европы. Песах Кобчефский, родившийся в Вильнюсе, Литва (тогда часть Польши), и англизированный как Филип Купер, стал инженером-электриком [6] и работал в Bell Telephone . Он женился на Розе Эпплбаум, родом из Бессарабии (современная Молдавия ). Они встретились в Bell, где Роуз работала, пока они не поженились. [1] [6]
Куперы переехали в Вашингтон, округ Колумбия, в 1938 году, [1] где у 10-летней Веры появился интерес к астрономии, наблюдая за звездами из окна. [1] [7] «Даже тогда меня больше интересовал вопрос, чем ответ», - вспоминала она. «Я еще в раннем возрасте решил, что мы живем в очень любопытном мире». [8] Вместе с отцом она построила грубый телескоп из картона и начала наблюдать и отслеживать метеоры . [9] [10] [11] Она училась в старшей средней школе Кулиджа , которую окончила в 1944 году . [10]
Старшая сестра Рубина, Рут Купер Бург, была адвокатом, а позже работала судьей по административным делам в Министерстве обороны США . [6] Ее отец, математически талантливый инженер-электрик, поддержал ее увлечение, помогая ей построить телескоп.
Рубин была вдохновлена продолжить высшее образование в Вассар-колледже – тогда это была женская школа – и ее также вдохновила Мария Митчелл , которая была профессором того же колледжа в 1865 году. [1] Она проигнорировала полученные советы. от школьного учителя естественных наук, чтобы избежать научной карьеры и стать художником. [1] [9] Она окончила Фи Бета Каппа [12] и получила степень бакалавра астрономии в 1948 году, [9] став единственным выпускником астрономии в том году. [5] [13] Она попыталась поступить в аспирантуру в Принстоне , но ей запретили из-за ее пола. [1] [4] [13] Принстон не будет принимать женщин в качестве аспирантов-астрономов еще 27 лет. [5] Рубин также отклонил предложение Гарвардского университета .
Она вышла замуж в 1948 году, а ее муж Роберт Джошуа Рубин был аспирантом Корнелльского университета. [2] [9]
Затем Рубин поступила в Корнеллский университет и в 1951 году получила степень магистра. [7] [10] Во время учебы в аспирантуре она изучала движения 109 галактик и сделала одно из первых наблюдений отклонений от потока Хаббла (как движутся галактики). отдельно друг от друга). [4] [9] [14] Она работала с астрономом Мартой Карпентер над галактической динамикой и училась у Филипа Моррисона , Ганса Бете и Ричарда Фейнмана . [11] [15] Хотя вывод, к которому она пришла – что существует орбитальное движение галактик вокруг определенного полюса – был опровергнут, идея о том, что галактики движутся, осталась верной и вызвала дальнейшие исследования. [9] Ее исследования также предоставили ранние доказательства существования сверхгалактической плоскости . Эта информация и данные, которые она обнаружила, были чрезвычайно противоречивыми. После того, как она боролась за то, чтобы ей разрешили представить свою работу в Американском астрономическом обществе, несмотря на то, что она была явно беременна , ей было категорически отказано, а о статье забыли. [11]
Рубин защитила докторскую диссертацию. в Джорджтаунском университете, единственном университете в Вашингтоне, округ Колумбия, который предлагал степень магистра в области астрономии. [4] [16]
Когда она начала учебу в докторантуре, ей было 23 года, и она была беременна, а у Рубинов дома был один маленький ребенок. [5] Она начала брать уроки у Фрэнсиса Хейдена , который порекомендовал ее Джорджу Гамову из соседнего Университета Джорджа Вашингтона , ее возможному научному руководителю. [17] В ее диссертации, завершенной в 1954 году, был сделан вывод о том, что галактики слипаются вместе, а не беспорядочно распределяются по Вселенной. Эта спорная идея не преследовалась другими в течение двух десятилетий. [4] [9] [16] [18] Во время учебы в аспирантуре она столкнулась с разочаровывающим сексизмом; в одном случае ей не разрешили встретиться со своим советником в его кабинете, потому что женщинам не разрешалось находиться в этом помещении католического университета. [1] [9]
В течение следующих одиннадцати лет Рубин занимал различные академические должности. В течение года она работала преподавателем математики и физики в колледже Монтгомери . С 1955 по 1965 год она работала в Джорджтаунском университете научным сотрудником-астрономом, преподавателем (1959–1962) и, наконец, доцентом астрономии (1962–1965). [1] [18] Она присоединилась к Институту Карнеги в Вашингтоне (позже названному Институтом науки Карнеги) в 1965 году в качестве сотрудника отдела земного магнетизма . [1] [18] [19] Там она встретила своего давнего соратника, производителя инструментов Кента Форда . [9] Поскольку у нее были маленькие дети, большую часть работы она выполняла дома. [10]
В 1963 году Рубин начала годичное сотрудничество с Джеффри и Маргарет Бербидж , в ходе которого она сделала свои первые наблюдения вращения галактик, используя 82-дюймовый телескоп Макдональдской обсерватории . [9] Во время работы в Институте Карнеги Рубин подала заявку на участие в наблюдениях в Паломарской обсерватории в 1965 году, несмотря на то, что в здании не было помещений для женщин. [20] Она создала собственный женский туалет, обойдя недостаток доступных для нее удобств. Она стала первой женщиной-астрономом, наблюдавшей там. [1] [4] [21]
В Институте Карнеги Рубин начала работу над своей спорной диссертацией о скоплениях галактик вместе с Фордом [18] , проведя сотни наблюдений с помощью спектрографа Форда с электронно-оптической трубкой . [22] Этот усилитель изображения позволил разрешить спектры астрономических объектов, которые ранее были слишком тусклыми для спектрального анализа. [9] [22] Эффект Рубина -Форда , очевидная анизотропия расширения Вселенной в масштабе 100 миллионов световых лет, был обнаружен в ходе исследований спиральных галактик , в частности Галактики Андромеды , выбранной из-за ее яркости и близости к Земля. [11] [23] Идея пекулярного движения такого масштаба во Вселенной была весьма спорным утверждением, которое было впервые опубликовано в журналах в 1976 году. Оно было отвергнуто ведущими астрономами, но в конечном итоге оказалось верным. [4] [11] Эффект теперь известен как крупномасштабная потоковая передача. [21] Пара также кратко изучила квазары , которые были открыты в 1963 году и были популярной темой исследований. [9] [11]
Желая избежать спорных областей астрономии, включая квазары и движение галактик, Рубин начала изучать вращение и внешние границы галактик, интерес к которым возник благодаря ее сотрудничеству с Бербиджами. [9] Она исследовала кривые вращения спиральных галактик, снова начиная с Андромеды, изучая их самый удаленный материал. Она наблюдала плоские кривые вращения: самые дальние компоненты галактики двигались так же быстро, как и те, что были близки к центру. [24] Это было ранним признаком того, что спиральные галактики окружены ореолами темной материи . [4] [9] Далее она обнаружила несоответствие между предсказанным угловым движением галактик на основе видимого света и наблюдаемым движением. [25] Ее исследования показали, что спиральные галактики вращаются достаточно быстро, чтобы разлететься на части, если бы гравитация составляющих их звезд была всем, что удерживало их вместе; поскольку они остаются нетронутыми, их должно удерживать вместе большое количество невидимой массы — загадка, которая стала известна как проблема вращения галактики. [4] [24]
Расчеты Рубина показали, что галактики должны содержать как минимум в пять-десять раз больше темной материи, чем обычной материи. [26] [27] Результаты Рубина были подтверждены в последующие десятилетия, [1] и стали первыми убедительными результатами, подтверждающими теорию темной материи, первоначально предложенную Фрицем Цвикки в 1930-х годах. [1] [11] [28] Эти данные были подтверждены радиоастрономами, открытием космического микроволнового фона и изображениями гравитационного линзирования . [9] [11] Ее исследования также породили теорию неньютоновской гравитации в галактических масштабах , но эта теория не получила широкого признания астрофизиками. [4] Она и ее исследования обсуждались в сериале PBS 1991 года «Астрономы» . [29]
Еще одной областью интересов Рубина было явление встречного вращения галактик. Ее открытие о том, что некоторые газы и звезды движутся в направлении, противоположном вращению остальной части галактики, бросило вызов преобладающей теории о том, что весь материал в галактике движется в одном направлении, и предоставило первые доказательства слияния галактик и этого процесса. из-за чего первоначально образовались галактики. [21]
Взгляд Рубин на историю работ по движению галактик был представлен в обзоре «Сто лет вращающихся галактик» для публикаций Тихоокеанского астрономического общества в 2000 году. Это была адаптация лекции, которую она прочитала в 1996 году. после получения Золотой медали Королевского астрономического общества , второй женщины, удостоенной такой чести, через 168 лет после того, как Кэролайн Гершель получила медаль в 1828 году . [4] [30] В 2002 году журнал Discover признал Рубина одним из 50 самых важных женщины в науке. [31] Она продолжала свои исследования и наставничество до своей смерти в 2016 году. [9]
Когда Рубин была избрана членом Национальной академии наук, она стала второй женщиной-астрономом в ее рядах после своей коллеги Маргарет Бербидж. [9] Рубин так и не получил Нобелевскую премию, хотя такие физики, как Лиза Рэндалл и Эмили Левеск, утверждали, что это была оплошность. [11] [32] Сандра Фабер и Нета Бахколл описали ее как одного из астрономов, проложивших путь другим женщинам в этой области, как «путеводный свет» для тех, кто хотел иметь семью и карьеру в астрономии. Ребекка Оппенгеймер также отметила, что наставничество Рубина имело важное значение для ее ранней карьеры. [1] [26] [15] [24] [33]
Рубин умер в ночь на 25 декабря 2016 года от осложнений, связанных с деменцией . [1] [10] [34] Президент Института Карнеги, где она выполнила большую часть своей работы и исследований, назвал ее «национальным достоянием». [5] [26]
Институт Карнеги создал в честь Рубин фонд постдокторских исследований, [26] [35], а Отдел динамической астрономии Американского астрономического общества учредил Премию Веры Рубин за раннюю карьеру в ее честь. [36] [37]
Рубин был показан в анимационном сегменте 13-го и последнего эпизода сериала « Космос: Пространственно-временная одиссея» . [38] Область на Марсе , хребет Вера Рубин, названа в ее честь, а астероид 5726 Рубин был назван в ее честь. [39]
6 ноября 2020 года в космос был запущен спутник ее имени ( СuSat 18 или «Вера», COSPAR 2020-079K).
Рубин будет удостоен награды в квартале США в 2025 году в рамках заключительного года программы кварталов для американских женщин . [40]
20 декабря 2019 года Большой синоптический обзорный телескоп был переименован в Обсерваторию Веры К. Рубин в знак признания вклада Рубин в изучение темной материи и ее откровенной поддержки равного обращения и представительства женщин в науке. [41] [42] [43] [44] [45] Обсерватория будет расположена на горе в Серро-Пачон , Чили , и будет заниматься изучением темной материи и темной энергии .
Туманность Верубин, которая появляется в третьем сезоне сериала «Звездный путь: Дискавери», названа в честь Рубина. [46]
«Вещи между звездами: как Вера Рубин открыла большую часть Вселенной» — детская книга Сандры Никель и Эйми Сикуро. [47]
Вера Рубин была замужем за Робертом Джошуа Рубином с 1948 года до его смерти в 2008 году. [21] [63] У нее родились дети, когда она училась в аспирантуре Корнелла, и она продолжала работать над исследованиями, воспитывая своих маленьких детей. [1] Все четверо их детей получили докторскую степень в области естественных наук или математики: Дэвид (1950 г.р.) — геолог Геологической службы США ; Джудит Янг (1952–2014) была астрономом Массачусетского университета ; Карл (род. 1956), математик из Калифорнийского университета в Ирвине ; и Аллан (1960 г.р.) — геолог из Принстонского университета. [7] [9] [33] Позже дети Рубина вспоминали, что их мать сделала научную жизнь желательной и веселой, что вдохновило их самих стать учеными. [9]
Руководствуясь своей борьбой за завоевание авторитета женщины в области, где доминируют астрономы-мужчины, Рубин призвала девушек, заинтересованных в исследовании Вселенной, осуществить свои мечты. На протяжении всей своей жизни она сталкивалась с разочаровывающими комментариями по поводу своего выбора учебы, но продолжала упорствовать, поскольку ее поддерживали семья и коллеги. [9] [5] Помимо поощрения женщин в астрономии, Рубин был движущей силой большего признания женщин в науке и научной грамотности . [5] [15] [64]
Вместе с Бербиджем она выступала за то, чтобы больше женщин избирались в Национальную академию наук (NAS), отбирались в состав наблюдательных комиссий и были представлены в академических поисках. Она сказала, что, несмотря на ее трудности с НАН, она по-прежнему недовольна небольшим количеством женщин, избираемых каждый год, и далее сказала, что это была «самая печальная часть [ее] жизни». [9] [11] [21]
Рубин была еврейкой , и она призналась, что не видит конфликта между наукой и религией . В интервью она сказала: «В моей жизни моя наука и моя религия разделены. Я еврейка, и поэтому религия для меня — это своего рода моральный кодекс и своего рода история. Я стараюсь заниматься наукой в моральный путь, и я считаю, что в идеале науку следует рассматривать как нечто, что помогает нам понять нашу роль во Вселенной». [65]
Ниже приводится небольшая подборка статей, выбранных учеными и историками проекта CWP (Вклад женщин 20-го века в физику), как представляющих ее наиболее важные труды; Рубин опубликовал более 150 научных работ. [4] [18]
{{cite web}}
: CS1 maint: bot: original URL status unknown (link){{cite web}}
: CS1 maint: bot: original URL status unknown (link)