Zahvaljujući tome što je Vera Rubin naprono radila, saznali smo mnogo toga o galaksijama i naše viđenje svemira se promijenilo. Glavnina rada Vere Rubin bila je vezana za istraživanje rotacije galaksija. Ona se naslonila na istraživanja švicarskog astronoma Fritza Zwickyja i zaključila kako je Zwicky zaista bio u pravu kada je govorio da se galaksije ne rotiraju onako kako bismo predvidjeli računajući rotaciju i brzinu prema masi galaksija.
Pogledajte i video o njoj:
Rubin je pružila podatke o tome kako spiralne galaksije rotiraju toliko brzo da bi se trebale „raspršiti“, ali to se ne događa. Ako je gravitacija ono što galaksije drži zajedno, to bi značilo da postoji još nešto, velika količina neke nevidljive materije, koja drži galaksije „u komadu“ jer gravitacija iz mase koju sada možemo detektovati, nije dovoljna za to.
Sve to je dovelo do stvaranje hipoteze kako postoji neki “višak mase” u kosmosu koji mijenja proračun i taj višak mase su naučnici nazvali “tamna materija” (eng. dark matter). Do danas, nije potvrđeno da li tamna materija postoji jer ju je teško detektovati, kako direktno, tako i indirektno. Ipak, doprinos Rubin u istraživanju rotacije galaksija je neizmjeran i velika je nepravda što nije dobila Nobelovu nagradu.
Neki bi rekli da Rubin nije ni mogla dobiti ovu nagradu jer nismo potvrdili postojanje tamne materije, međutim, ona nije ni morala dobiti nagradu za ovo, nego upravo za istraživanje rotacije galaksija. 2019. Nobelovu nagradu za fiziku dobio je James Peebles za stvaranje modela evolucije svemira te standardnog kosmološkog modela prema kojem u svemiru dominira misteriozni oblik materije -tamna materija. Sve ovo se naslanjalo na rad Vere Rubin. Danas, naše shvatanje svemira je da svega oko 20% svemira čini nama poznata i vidljiva materija – za ostatak ne znamo šta je tačno.
Život
Vera Florence Cooper Rubin rođena je 23. jula 1928. u Philadelphii, savezna država Pennsylvania, u porodici jevrejskih imigranata. Njen otac, Pesach Kobchefski, rođen je u Vilnusu, Latvija, tada u sastavu Poljske. Došao je u SAD kao dječak od sedam godina. Njena majka, Rose Applebaum Cooper, vodi porijeklo sa područja današnje Moldavije -Ukrajine (Besarabija). Ona je u New York došla sa porodicom kada joj je bilo 16 godina.
Rubin se sjećala kako je voljela prirodu i kako je htjela razumjeti kako stvari funkcionišu. Otac joj je pomogao napraviti prvi teleskop i tada je počelo njeno putovanja u svijet astronomije. Kada joj je bilo 12 godina, više je voljela gledati kroz teleskop zvijezde, nego da ide na spavanje, rekla je u jednom intervjuu, čiji transkript možete naći ovdje.
Međutim, već u srednjoj školi se susrela sa diskriminacijom prema ženama i skepticizmom u sposobnosti žena. Njihov profesor fizike nije znao šta da radi sa djevojkama u razredu i, kako Vera piše, odlučio ih je ignorisati. Rubin se sjeća kako je jedne prilike izjavio kako postoje dva tipa otkrića – jedna do kojih se dolazi briljantnošću uma i tu je naveo primjere muškaraca i druga, do kojih se dolazi teškim radom, ali ne briljantnošću i talentom, i njegov primjer za to bila je Marie Curie. Na dan kada je primljena na Vassar koledž, uz stipendiju, taj isti profesor joj je rekao “bićeš ti dobro, samo se kloni nauke”.
Rubin je jako željela studirati astronomiju na Princetonu, ali, koliko god to nevjerovatno zvučalo, ovaj prestižni univerzitet nije dozvoljavao ženama upis na diplomski program astronomije. Rubin zato bira Univerzitet Cornell, a potom odlazi i na doktorski studij na Univerzitet Georgetown. Za skoro sve to vrijeme radi, pomaže porodicu i odgaja 4 djece, uz pomoć supruga.
Verina istraživanja za vrijeme njene rane karijere njene kolege uglavnom nisu prihvatala, a njena doktorska teza je ignorisana. Želeći izbjeći konkurentnija ili spornija istraživačka područja, Rubin je počela istraživati rotaciju galaksija i – očigledno – došla do jedne kontroverze. Ipak, zahvaljujući tim istraživanjima je dobila stalni položaja u Carnegie institutu Washington D.C.-u, gdje je upoznala i udružila se s Kentom Fordom.
 |
| Rubin, Matteo Farinella, izvor: https://massivesci.com/articles/vera-rubin-science-heroes/ |
Rotacija galaksija
Legenda, i Verina sjećanja, kažu da je to bila jedna suha noć u Arizoni, puna zvijezda, idealna za opservacije. Vera i njen kolega Kent Ford su posmatrali zvijezde galaksije Andromeda, a Vera se dvoumila između toga da pojede sladoled i da razvija film koji je napravio Kent Ford. To je bila noć kada su napravili prva posmatranja koja su im omogućila da odrede brzinu rotacija galaksija oko njihovog centra. U to vrijeme – radi se o kasnim šezdesetim – rotacija galaksija je bila misterija.
Nažalost, i danas puno ljudi ne zna da se galaksije rotiraju. Tako naučimo da se planete kreću oko Sunca, ali zamišljamo da Sunce stoji, kao da je nekom pribadačom prikovano a određenu tačku u kosmosu. E, pa nije tako – osim što se Sunce okreće i “drhtulji” oko svoje ose, ono se okreće zajedno sa cijelom galaksijom Mliječni put, a tako i mi sa našim Suncem.
Trebamo nešto znati, što u Verino doba nije bilo poznato: dosta galaksija se udaljava jedna od druge. Naime, svemir se širi i, kako se širi, tako je logično da se galaksije udaljavaju. Međutim, galaksija Andromeda se približava našoj galaksiji i procjenjuje se da će se kolizija ove dvije galaksije dogoditi za nekih 3.75 milijardi godina. Zašto se Andromeda približava našoj galaksiji? Opservacije Vere Rubin su ponudile neko objašnjenje.
Nakon te prve noći posmatranja, Rubin i kolege su bili nemalo začuđeni oblikom rotacione krive ove galaksije.
Kriva rotacije bila je ravna, što znači da su zvijezde u vanjskim spiralama galaksije kružile u istoj brzini kao zvijezde u blizini središta. Još alarmantnije, zvijezde u vanjskim spiralama bile su u orbiti tako brzo da su se trebale razdvojiti, ali to se nije događalo! Masa vidljivih zvijezda nije bila dovoljna da drži galaksiju zajedno. Kao da je neka masa, potrebna za ovo, nedostajala u cijeloj stvari.
Nažalost, ni danas ne znamo šta je ta masa. Toliko nam je opskurna, da smo je nazvali “tamna materija”. Naučne institucije i laboratorije rade puno toga kako bismo shvatili o čemu se radi. Čak je i CERN u utrci za pronalaženje šta to čini tamnu materiju.
Andromeda je postala prva od mnogih galaksija s neobjašnjivim rotacijskim krivuljama, što je Rubin opazila zajedno s Fordom te je kasnije potvrđeno da ima nešto “što nedostaje”. Kozmos je bio ispunjen tamnom materijom.
 |
| Vera Rubin, 1965, Lowell Observatory |
Biti žena u nauci
Aktivno se bavila promocijom žena u nauci i ohrabrivala djevojke da postanu naučnice. Pokazala je kako naučni rad nije definiran spolom i rodom, ali je znala i reći „…moji brojevi znače mnogo više nego moje ime. Ako astronomi budu koristili moje podatke i u budućnosti, to bi mi bila najveća pohvala“.
Bila je prva žena kojoj je bilo dozvoljeno da radi opservacije iz čuvene Palomar opservatorije – iste one koju je sam Fritz Zwicky koristio kada je posmatrao Coma klaster i došao do prvih zaključaka o anomalijama rotacija galaksija. Međutim, na jedinom toaletu u opservatoriji pisalo je “Muškarci”. Zato je Vera nacrtala ženu u suknji i prilijepila je na vrata toaleta.
 |
| Izvor: https://dtm.carnegiescience.edu/remembering-vera |
Naslijeđe Vere Rubin
Vera Rubin je nastavila sa istraživanjem otkrivajući dokaze za potencijalnu prisutnost tamne materije u brojnim galaksijama.
Kao priznanje za njen doprinos astronomiji, izabrana je u Nacionalnu akademiju nauka 1981. godine, a 1993. predsjednik Bill Clinton dodijelio joj je Nacionalnu medalju za nauku.
Rubin je preminula na Božić, 25. decembra 2016. godine, u dobi od 88 godina. Njeno ime će ostati zapamćeno kao dio morfologije Sunčevog sistema: postoji Vera Rubin Ridge u krateru Gale na Marsu i asteroid, 5726 Rubin, koji su dobili imena njoj u čast. Njeno četvero djece je naslijedilo njeno zanimanje za svemir i imaju doktorate iz oblasti nauke.
Premda ju je Komitet za dodjelu Nobelovih nagrada za fiziku nepravedno zaobilazio, ona će ostati idol generacijama i generacijama žena koje se zanimaju za nauku.
Jedan od najvećih teleskopa na svijetu, Large Synoptic Survey Telescope (LSST), koji se dovršava u Čileu, u januaru 2020. je dobio novo ime, Opservatorij Vere C. Rubin (VRO), u njenu čast.
Pročitajte i nešto iz sjećanja Vere Rubin u njenom tekstu “An Interesting Voyage” te na:
https://www.sciencenews.org/article/vera-rubin-biography-ashley-yeager-dark-matter-cosmology
