Vera Rubin -Vera Rubin

Vera Rubin
Fotografia
Vera Rubin w 2009 roku
Urodzić się
Vera Cooper

( 23.07.1928 )23 lipca 1928
Filadelfia , Pensylwania, Stany Zjednoczone
Zmarł 25 grudnia 2016 (25.12.2016)(w wieku 88)
Princeton , New Jersey, Stany Zjednoczone
Alma Mater Vassar College , Cornell University , Georgetown University
Znany z Problem rotacji galaktyki , ciemna materia , efekt Rubina-Forda
Nagrody Medal Bruce'a , Nagroda Dicksona w dziedzinie nauki , Złoty Medal Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego , Narodowy Medal Nauki
Kariera naukowa
Pola Astronomia
Instytucje Georgetown University , Carnegie Institution w Waszyngtonie
Praca dyplomowa Wahania w rozkładzie kosmicznym galaktyk  (1954)
Doradca doktorski Jerzy Gamów
Inni doradcy akademiccy William Shaw, Martha Stahr Carpenter
Znani studenci Sandra Faber , Rebecca Oppenheimer

Vera Florence Cooper Rubin ( / ˈ r b ɪ n / ; 23 lipca 1928 - 25 grudnia 2016) była amerykańską astronomką , która była pionierem prac nad szybkością rotacji galaktyk . Odkryła rozbieżność między przewidywanym a obserwowanym ruchem kątowym galaktyk, badając krzywe rotacji galaktyk . Identyfikując problem rotacji galaktyk , jej praca dostarczyła pierwszych dowodów na istnienie ciemnej materii . Wyniki te zostały potwierdzone w kolejnych dekadach.

Rozpoczynając swoją karierę akademicką jako jedyna studentka astronomii w Vassar College , Rubin kontynuowała studia na Cornell University i Georgetown University , gdzie zaobserwowała odchylenia od przepływu Hubble'a w galaktykach i dostarczyła dowodów na istnienie galaktycznych supergromad . Przez całą swoją karierę była uhonorowana za swoją pracę, otrzymując m.in. Medal Bruce'a , Złoty Medal Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego oraz Narodowy Medal Nauki .

Rubin spędziła swoje życie na rzecz kobiet w nauce i była znana z mentoringu aspirujących kobiet-astronomów. Była pionierem w tej dziedzinie, a w 2015 roku National Science Foundation Vera C. Rubin Observatory (LSST) rozpoczęła budowę. Jej spuścizna została opisana przez The New York Times jako „wprowadzająca kopernikańską zmianę” w teorii kosmologicznej .

Wczesne życie

Rubin urodził się 23 lipca 1928 w Filadelfii w Pensylwanii. Była młodszą z dwóch sióstr. Jej rodzicami byli żydowscy imigranci z Europy Wschodniej: Pesach Kobchefski (Philip Cooper), urodzony w Wilnie na Litwie (wówczas część Polski), który zanglicyzował swoje nazwisko i został inżynierem elektrykiem . Pracował w Bell Telephone . Ożenił się z Rose Applebaum z Besarabii (dzisiejsza Mołdawia ). Poznali się w Bell, gdzie Rose pracowała do ślubu.

Cooperowie przenieśli się do Waszyngtonu w 1938 roku, gdzie 10-letnia Rubin zainteresowała się astronomią, obserwując gwiazdy z jej okna. „Nawet wtedy byłam bardziej zainteresowana pytaniem niż odpowiedzią” – przypomniała sobie. „Wcześnie zdecydowałam, że żyjemy w bardzo ciekawym świecie”. Zbudowała z ojcem prymitywny teleskop z kartonu i zaczęła obserwować i śledzić meteory . Uczęszczała do Coolidge Senior High School , którą ukończył w 1944 roku.

Starsza siostra Rubina, Ruth Cooper Burg, została adwokatem. Później pracowała jako sędzia prawa administracyjnego w Departamencie Obrony Stanów Zjednoczonych .

Edukacja

Rubin została zainspirowana do kontynuowania studiów licencjackich w Vassar College – wówczas szkole wyłącznie dla kobiet, a także zainspirowała ją Maria Mitchell , która była profesorem w tej samej uczelni w 1865 roku. Zignorowała radę, którą otrzymała od nauczyciela przedmiotów ścisłych w liceum. uniknąć kariery naukowej i zostać artystą. Ukończyła Phi Beta Kappa i uzyskała tytuł licencjata astronomii w 1948 roku, jedyny absolwent astronomii w tym roku. Próbowała zapisać się na studia magisterskie w Princeton , ale została wykluczona ze względu na jej płeć. Princeton nie zaakceptowałoby kobiet jako absolwentów astronomii przez kolejne 27 lat. Rubin odrzucił także ofertę z Uniwersytetu Harvarda. Wyszła za mąż, a jej mąż, Robert Joshua Rubin , był absolwentem Uniwersytetu Cornell .

Następnie rozpoczęła studia na Cornell University i uzyskała tytuł magistra w 1951 roku. Podczas studiów podyplomowych studiowała ruchy 109 galaktyk i dokonała jednej z pierwszych obserwacji odchyleń od przepływu Hubble'a (jak galaktyki oddalają się od siebie). Pracowała z astronomem Marthą Carpenter nad dynamiką galaktyki i studiowała pod kierunkiem Philipa Morrisona , Hansa Bethe i Richarda Feynmana . Chociaż wniosek, do którego doszła – że wokół określonego bieguna występuje ruch orbitalny galaktyk – został obalony, pomysł, że galaktyki się poruszają, okazał się prawdziwy i zainicjował dalsze badania. Jej badania dostarczyły również wczesnych dowodów istnienia płaszczyzny supergalaktycznej . Te informacje i dane, które odkryła, były niezwykle kontrowersyjne. Po tym, jak walczyła o pozwolenie na zaprezentowanie swojej pracy w Amerykańskim Towarzystwie Astronomicznym , pomimo widocznej ciąży, została natychmiast odrzucona i zapomniano o artykule.

Rubin studiowała na doktorat. na Georgetown University , jedynym uniwersytecie w Waszyngtonie, który oferował studia magisterskie z astronomii. Miała 23 lata i była w ciąży, kiedy rozpoczęła studia doktoranckie, a Rubinowie mieli w domu jedno małe dziecko. Zaczęła uczęszczać na zajęcia z Francisem Heydenem , który polecił ją George'owi Gamowowi z sąsiedniego George Washington University , jej ewentualnemu doktorantowi. Jej rozprawa doktorska, ukończona w 1954 roku, stwierdziła, że ​​galaktyki skupiają się razem, a nie są losowo rozmieszczone we wszechświecie, co jest kontrowersyjnym pomysłem, którego inni nie realizowali przez dwie dekady. Podczas studiów podyplomowych zetknęła się ze zniechęcającym seksizmem. W jednym incydencie nie pozwolono jej spotkać się ze swoim doradcą w jego gabinecie, ponieważ kobiety nie mogły przebywać w tej części katolickiego uniwersytetu...

Kariera

Przez następnych jedenaście lat Rubin zajmował różne stanowiska akademickie. Służyła przez rok jako instruktor matematyki i fizyki w Montgomery College . Od 1955 do 1965 pracowała na Georgetown University jako adiunkt naukowy, wykładowca (1959-1962), a następnie docent astronomii (1962-1965). Dołączyła do Carnegie Institution of Washington (później Carnegie Institute of Science) w 1965 roku jako pracownik Departamentu Magnetyzmu Ziemskiego . Tam poznała swojego wieloletniego współpracownika, twórcę instrumentów Kenta Forda . Ponieważ miała małe dzieci, większość pracy wykonywała w domu.

W 1963 Rubin rozpoczęła roczną współpracę z Geoffreyem i Margaret Burbidge , podczas której dokonała pierwszych obserwacji rotacji galaktyk przy użyciu 82-calowego teleskopu Obserwatorium McDonald . Podczas swojej pracy w Instytucie Carnegie Rubin złożyła podanie o obserwację w Obserwatorium Palomar w 1965 roku, mimo że w budynku nie było udogodnień dla kobiet. Stworzyła własną toaletę dla kobiet, omijając brak dostępnych dla niej udogodnień. Została pierwszą kobietą-astronom, która tam obserwowała.

W Carnegie Institution Rubin rozpoczęła pracę związaną z jej kontrowersyjną tezą dotyczącą gromad galaktyk z Fordem, wykonując setki obserwacji za pomocą spektrografu tubowego Forda . Ten wzmacniacz obrazu umożliwił rozdzielenie widm obiektów astronomicznych, które wcześniej były zbyt słabe do analizy widmowej. Efekt Rubina-Forda , widoczną anizotropię w ekspansji Wszechświata w skali 100 milionów lat świetlnych, odkryto poprzez badania galaktyk spiralnych, w szczególności Galaktyki Andromedy, wybranej ze względu na jej jasność i bliskość Ziemi. Pomysł osobliwego ruchu w tej skali we wszechświecie był wysoce kontrowersyjną propozycją, po raz pierwszy opublikowaną w czasopismach w 1976 roku. Została odrzucona przez czołowych astronomów, ale ostatecznie okazała się słuszna. Efekt ten jest teraz znany jako strumieniowanie na dużą skalę . Para również krótko badała kwazary , które zostały odkryte w 1963 roku i były popularnym tematem badań.

Chcąc uniknąć kontrowersyjnych obszarów astronomii, w tym kwazarów i ruchu galaktycznego, Rubin zaczęła badać rotację i zewnętrzne zasięgi galaktyk, co wzbudziła jej współpraca z Burbidges. Badała krzywe rotacji galaktyk spiralnych, ponownie zaczynając od Andromedy, patrząc na ich najbardziej zewnętrzną materię. Zaobserwowała płaskie krzywe rotacji: najbardziej zewnętrzne składniki galaktyki poruszały się tak szybko, jak te znajdujące się blisko centrum. Była to wczesna wskazówka, że ​​galaktyki spiralne są otoczone przez halo ciemnej materii . Następnie odkryła rozbieżność między przewidywanym ruchem kątowym galaktyk na podstawie światła widzialnego a obserwowanym ruchem. Jej badania wykazały, że galaktyki spiralne obracają się wystarczająco szybko, aby mogły się rozlecieć, jeśli grawitacja tworzących je gwiazd była wszystkim, co trzymało je razem; ponieważ pozostają nienaruszone, duża ilość niewidocznej masy musi trzymać je razem, zagadka, która stała się znana jako problem rotacji galaktyk .

Obliczenia Rubina wykazały, że galaktyki muszą zawierać co najmniej pięć do dziesięciu razy więcej ciemnej materii niż zwykła materia. Wyniki Rubina zostały potwierdzone w kolejnych dekadach i stały się pierwszymi przekonującymi wynikami wspierającymi teorię ciemnej materii , początkowo zaproponowaną przez Fritza Zwicky'ego w latach 30. XX wieku. Dane te zostały potwierdzone przez radioastronomów, odkrycie kosmicznego mikrofalowego tła oraz obrazy soczewkowania grawitacyjnego . Jej badania doprowadziły również do powstania teorii grawitacji nienewtonowskiej w skalach galaktycznych , ale teoria ta nie została powszechnie zaakceptowana przez astrofizyków.

Innym obszarem zainteresowania Rubina było zjawisko przeciwrotacji w galaktykach. Jej odkrycie, że niektóre gazy i gwiazdy poruszały się w przeciwnym kierunku niż rotacja reszty galaktyki, podważyło panującą teorię, że cały materiał w galaktyce poruszał się w tym samym kierunku, i dostarczyło pierwszych dowodów na łączenie się galaktyk i proces przez które początkowo powstały galaktyki.

Spojrzenie Rubina na historię prac nad ruchami galaktyk zostało przedstawione w recenzji „One Hundred Years of Rotating Galaxies” dla Publications of the Astronomical Society of the Pacific w 2000 roku. Była to adaptacja wykładu, który wygłosiła w 1996 roku. po otrzymaniu złotego medalu Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego, drugiej tak uhonorowanej kobiety, 168 lat po tym, jak Caroline Herschel otrzymała medal w 1828 roku. W 2002 roku magazyn Discover uznał Rubin za jedną z 50 najważniejszych kobiet w nauce. Kontynuowała swoje badania i mentoring aż do śmierci w 2016 roku.

Dziedzictwo

Kiedy Rubin została wybrana do Narodowej Akademii Nauk, została drugą w jej szeregach kobietą astronomem, po swojej koleżance Margaret Burbidge. Rubin nigdy nie zdobył Nagrody Nobla, chociaż fizycy, tacy jak Lisa Randall i Emily Levesque , twierdzą, że było to przeoczenie. Sandra Faber i Neta Bahcall opisały ją jako jedną z astronomek, które utorowały drogę innym kobietom w tej dziedzinie, jako „światło przewodnie” dla tych, które chciały mieć rodziny i karierę w astronomii. Rebecca Oppenheimer wspomniała również, że mentoring Rubin był ważny dla jej wczesnej kariery.

Rubin zmarł w nocy 25 grudnia 2016 roku z powodu powikłań związanych z demencją . Prezes Carnegie Institution, w którym wykonywała większość swojej pracy i badań, nazwał ją „narodowym skarbem”.

Carnegie Institute utworzył fundusz badań podoktoranckich na cześć Rubin, a Wydział Astronomii Dynamicznej Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego nazwał na jej cześć nagrodę Vera Rubin Early Career Prize .

Rubin pojawił się w animowanym segmencie 13. i ostatniego odcinka Kosmosu: Odyseja czasoprzestrzenna . Jej imieniem nazwano obszar na Marsie , Vera Rubin Ridge, a na jej cześć nazwano planetoidę 5726 Rubin .

W dniu 6 listopada 2020 r. satelita nazwany jej imieniem ( ÑuSat 18 lub „Vera”, COSPAR 2020-079K) został wystrzelony w kosmos.

Obserwatorium Vera C. Rubin

20 grudnia 2019 r. nazwa teleskopu Large Synoptic Survey Telescope została zmieniona na National Science Foundation Vera C. Rubin Observatory w uznaniu wkładu Rubin w badania ciemnej materii i jej zdecydowanego orędownictwa na rzecz równego traktowania i reprezentacji kobiet w nauce. Obserwatorium będzie zlokalizowane na górze w Cerro Pachón w Chile i skupi się na badaniu ciemnej materii i ciemnej energii .

W mediach

Mgławica Verubin, która pojawia się w trzecim sezonie Star Trek: Discovery , nosi imię Rubina.

Rzeczy między gwiazdami: jak Vera Rubin odkryła większość wszechświata to książka dla dzieci autorstwa Sandry Nickel i Aimee Sicuro.

Nagrody i wyróżnienia

Życie osobiste

Vera Rubin była żoną Roberta Joshuy Rubin od 1948 roku aż do jego śmierci w 2008 roku. Miała dzieci podczas studiów podyplomowych w Cornell i kontynuowała pracę nad swoimi badaniami, wychowując swoje małe dzieci. Cała czwórka ich dzieci uzyskała doktoraty z nauk przyrodniczych lub matematyki: David (ur. 1950), jest geologiem w US Geological Survey ; Judith Young (1952-2014) była astronomem na Uniwersytecie Massachusetts ; Karl (ur. 1956), matematyk na Uniwersytecie Kalifornijskim w Irvine ; a Allan (ur. 1960) jest geologiem na Uniwersytecie Princeton . Jej dzieci wspominały później, że ich matka sprawiła, że ​​życie naukowe wydawało się pożądane i zabawne, co zainspirowało je do zostania naukowcami.

Motywowana własną walką o zdobycie wiarygodności jako kobiety na polu zdominowanym przez męskich astronomów, Rubin zachęcała dziewczęta zainteresowane badaniem wszechświata do realizowania swoich marzeń. Przez całe życie spotykała się z zniechęcającymi komentarzami na temat wyboru studiów, ale wytrwała, wspierana przez rodzinę i współpracowników. Oprócz zachęcania kobiet do astronomii, Rubin był siłą napędową do większego uznania kobiet w nauce i do nauki piśmienności .

Ona i Burbidge opowiedzieli się wspólnie, aby więcej kobiet zostało wybranych do Narodowej Akademii Nauk (NAS), wybranych do paneli przeglądowych i uwzględnionych w wyszukiwaniach akademickich. Powiedziała, że ​​pomimo jej zmagań z NAS, nadal była niezadowolona z małej liczby kobiet wybieranych każdego roku i powiedziała, że ​​to „najsmutniejsza część jej życia”.

Rubin był Żydem i nie widział konfliktu między nauką a religią . W jednym z wywiadów powiedziała: „W moim własnym życiu moja nauka i moja religia są oddzielone. Jestem Żydówką, więc religia jest dla mnie rodzajem kodeksu moralnego i rodzajem historii. w sposób moralny i uważam, że najlepiej byłoby, aby nauka była postrzegana jako coś, co pomaga nam zrozumieć naszą rolę we wszechświecie”.

Publikacje

Książki

  • Rubin, Vera (1997). Jasne galaktyki, ciemne sprawy . Mistrzowie Fizyki Współczesnej. Woodbury, Nowy Jork: Springer Verlag/AIP Press. Numer ISBN 978-1563962318.
  • Alan Lightman, Roberta Brawer (1992). Początki: życie i światy współczesnych kosmologów . Wydawnictwo Uniwersytetu Harvarda. Numer ISBN 9780674644717.

Artykuły

Poniżej znajduje się niewielki wybór artykułów wybranych przez naukowców i historyków projektu CWP (Wkład kobiet XX wieku w fizykę), jako reprezentatywne dla jej najważniejszych pism; Rubin opublikował ponad 150 prac naukowych.

  • Rubin, Vera; Ford, Jr., W. Kent (1970). „Obrót Mgławicy Andromedy z spektroskopowego przeglądu regionów emisji”. Czasopismo Astrofizyczne . 159 : 379nn. Kod Bibcode : 1970ApJ...159..379R . doi : 10.1086/150317 . S2CID  122756867 .
  • Rubin, Vera; Roberts, MS; Graham, JA; Ford Jr., WK; Thonnarda, N. (1976). „Ruch Galaktyki i lokalnej grupy określonej na podstawie anizotropii prędkości odległych galaktyk Sc I. I. Dane”. Czasopismo Astronomiczne . 81 : 687 . Kod bib : 1976AJ.....81..687R . doi : 10.1086/111942 .
  • Rubin, Vera; Roberts, MS; Graham, JA; Ford Jr., WK; Thonnarda, N. (1976). „Ruch Galaktyki i lokalnej grupy określonej na podstawie anizotropii prędkości odległych galaktyk Sc I. II. Analiza ruchu”. Czasopismo Astronomiczne . 81 : 719 i nast. Kod bib : 1976AJ.....81..719R . doi : 10.1086/111943 .
  • Rubin, Vera; Thonnarda, N.; Ford, Jr., WK (1980). „Właściwości rotacyjne 21 galaktyk SC o dużym zakresie jasności i promieni, od NGC 4605 (R = 4 kpc) do UGC 2885 (R = 122 kpc)”. Czasopismo Astrofizyczne . 238 : 471nn. Kod Bibcode : 1980ApJ...238..471R . doi : 10.1086/158003 .
  • Rubin, Vera; Burstein, D.; Ford, Jr., WK; Thonnard, N. (1985). „Prędkości obrotowe 16 galaktyk SA i porównanie właściwości obrotowych Sa, Sb i SC”. Czasopismo Astrofizyczne . 289 : 81nn. Kod Bibcode : 1985ApJ...289...81R . doi : 10.1086/162866 .
  • Rubin, Vera; Graham, JA; Kenney, JDP (1992). „Cospatial przeciwbieżne dyski gwiezdne w Virgo E7/S0 Galaxy NGC 4550” . Czasopismo Astrofizyczne . 394 : L9–L12. Kod Bibcode : 1992ApJ...394L...9R . doi : 10.1086/186460 .
  • Rubin, Vera (1995). „Sto lat spektroskopii galaktyk”. Czasopismo Astrofizyczne . 451 : 419nn. Kod Bibcode : 1995ApJ...451..419R . doi : 10.1086/176230 .Streszczenie tego jest również ogólnie dostępne.

Bibliografia

Dalsza lektura

  • Mitton, Jacqueline; Mitton, Szymon (2021). Vera Rubin: Życie . Cambridge, Massachusetts: Belknap Press. Numer ISBN 978-0-67-491919-8.

Zewnętrzne linki