#астрономия #Рубин_Вера #женщины #наука
ИСТОРИЯ ВЫДАЮЩЕГОСЯ АСТРОНОМА ВЕРЫ РУБИН
Перевод Лолиты Акемино и Олега Авдеева для группы EQUALITY.
Ру́бин Ве́ра — астроном, коренным образом изменившая современную науку своими наблюдениями, показав, что галактики и звёзды находятся в гравитационной хватке огромных облаков тёмной материи, умерла 25 декабря в Принстоне (Нью-Джерси). Ей было 88.
О её смерти было объявлено институтом Карнеги (Вашингтон), где она долгое время была штатным астрономом.
Доктор Рубин, жизнерадостная и прямолинейная, всю жизнь влюбленная в звёзды, боролась за место для женщин в науке и всегда открыто говорила об ограниченности хвалёных знаний человечества о мире.
Её работа возвещала переворот в понимании космоса, сравнимый только с Коперниковским. То, что астрономы всегда видели и считали Вселенной, оказалась не более чем верхушкой айсберга загадок и тайн.
Учёным теперь известно, что мы не только не в центре вселенной, но даже не состоим из той же материи, что и остальное мироздание. Космологи установили, что во Вселенной в 5 или 10 раз больше тёмной материи, чем обычного барионного вещества, из которого состоят звёзды, планеты и люди.
Что тёмная материя такое, никому не известно, однако теорий существует великое множество, и современная наука застряла, пытаясь выявить её в лабораториях, ускорителях частиц и космосе.
"Мы очень мало знаем о Вселенной", – сказала доктор Рубин в интервью для "Одиноких Сердец Космоса: История Научного Поиска Секретов Вселенной" (Lonely Hearts of the Cosmos: The Story of the Scientific Quest for the Secret of the Universe). "Лично я не верю, что она равномерная и повсюду одинаковая. Это всё равно, что говорить, что Земля плоская".
В 1994 президент Билл Клинтон наградил доктора Рубин национальной научной медалью США. Её часто упоминали как кандидата Нобелевской Премии.
Сандра Фабер (Sandra Faber), астроном в Калифорнийском университете Санта-Круз, рассказывает, что доктор Рубин, как и Маргарит Бербидж (Margaret Burbidge), ушедшая на пенсию из Калифорнийского Университета Сан-Диего, была путеводным светом для целого поколения женщин-астрономов.
В обращении для журнала Scientific American доктор Фабер пишет: "История счастливой семьи Рубин, вырастившей четверых детей, всех получивших впоследствии Ph.D, была особенно вдохновляющей для молодых женщин."
Вера Флоренс Купер родилась 23 июля 1928 года в Филадельфии. Она была младшей дочерью Филиппа Купера, электрика-инженера, работавшего в Лаборатории Белла, и Розы Купер, работавшей в той же телефонной компании, но которой пришлось оставить работу из-за правил против семейственности. Они переехали в Вашингтон, когда Вере было 10. Она позднее рассказывала, что впервые была заворожена астрономией, наблюдая за тем, как вращались звёзды за окном в её спальне.
Её манило поступление в Вассаровский Колледж, так как там училась Мария Митчел (Maria Mitchell), первый учёный Америки, открывший комету. Как предвестник будущих испытаний, преподаватель естественных наук сказал ей, что у неё будет хорошая карьера, пока она будет держаться подальше от науки. Она выпустилась в 1948, единственный астроном в потоке.
В этом году она вышла замуж за Роберта Рубина, который тогда получал звание магистра по физической химии в Корнелле. Она надеялась получить Ph.D. в Принстоне, но программы послевузовского обучения по астрофизике не принимали женщин и отказались выслать ей список курсов. Так, она поступила в Корнелл, чтобы получить степень магистра в 1951.
Когда её муж получил работу в Университете Джонса Хопкинса в Балтиморе, её семья переехала в Вашингтон, и она поступила в Джорджтаунский университет, где получила Ph.D. за исследования свойств и движения далёких галактик, в то же время воспитывая своих детей.
Роберт Рубин умер в 2008 году. Дочь, Джуди Янг, которая также стала астрономом, умерла в 2014. Рут Купер Бург (Ruth Cooper Burg), судья в Вашингтоне, пережила свою сестру Веру Рубин. Также из её семьи остались дети Аллан, Давид и Карл; пятеро внуков и правнучка.
Совершить прорыв в области никогда не было простой задачей. В один день в 1950 году она проехала с месячным ребёнком через снежный шторм на встречу в Пенсильвании, чтобы доставить исследования с данными, которые она позднее сочла спорными, о вращении Вселенной только для того, чтобы быть отчитанной и униженной "именитыми астрономами", — рассказывает она. После этого она убежала из города и космологии.
В другой раз, вспоминает доктор Рубин, она была очень взволнована, когда её пригласили на встречу с выдающимся астрофизиком Георгием Гамовым. А на месте оказалось, что разговаривать придётся в лобби, поскольку женщинам нельзя было подниматься в офисы.
Доктор Рубин не забыла этот случай: "Никогда не давайте никому остановить вас по таким глупым причинам, как кем вы являетесь". Ребека Опенгеймер (Rebecca Oppenheimer), астрофизик в Американском музее естественной истории, вспомнила, как получала наставления от доктора Рубин. "И никогда не переживай о наградах и славе. Настоящая награда — это обнаружить что-то новое".
В 1965 году доктор Рубин присоединилась к отделу земного магнетизма Института Карнеги после некоторого времени преподавания в Джорджтауне и Колледже Монтгомери в Мэрилэнде.
И, тем не менее, по словам доктора Фабер, ей пришлось бороться за то, чтобы получить доступ к 200-дюймовому телескопу на Горе Парломар в Калифорнии, принадлежавшему Карнеги и Калифорнийскому Технологическому Институту. Когда удалось туда попасть, она выяснила, что там не было женского туалета. Как её друг и коллега Нета Бакал (Neta Bahcall) позднее рассказала журналу Discover, доктор Рубин доклеила очертания женской юбки на изображение мужчины на двери туалета, сделав комнату дамской.
К тому времени, питающая неприязнь к склокам и острым локтям «старших астрономов», доктор Рубин искала область исследований, которая держала бы ее подальше от неприятностей. «Я хотела решать такие задачи, где меня бы никто не беспокоил», – сказала она позже.
Именно тогда она наткнулась на самую пугающую проблему в современной астрономии: открытие того, что большая часть Вселенной невидима.
Объединив усилия с молодым коллегой в Институте Карнеги, Кентом Фордом, доктор Рубин намеривалась в ранних 1970-ых создать карту разделения масс в спиральных галактиках, измерив скорость их вращения. Чем быстрей звезды вращались, тем больше гравитации, а значит и массы, должно было удерживать их на орбитах.
Они ожидали, что большая часть массы располагалась там, где находилась большая часть звездного света – в центрах галактик. В этом случае, звезды на внешних краях галактики должны были бы двигаться медленней, чем на внутренних краях – как, например, Плутону, находящемуся на окраинах Солнечной системы, требуется 248 года, чтобы совершить оборот вокруг Солнца, тогда как Меркурию на это хватает 88 дней.
Однако, к их непомерному удивлению, они выяснили, что звезды на закромах галактик не замедлялись. Более того, они ускорялись. По законам и Ньютона, и Эйнштейна это значило, что какая-то дополнительная масса находилась там, где было относительно мало света. Масса, которая ускоряла звезды.
«Великие астрономы говорили нам, что это ничего не значило», – вспомнила доктор Рубин. Посоветовали посмотреть на другие галактики, что ученые и сделали – эффект сохранялся.
На самом деле, мысль, что во Вселенной было больше, чем можно было увидеть, скрывалась по краям научной респектабельности с 1930-ых, когда Фриц Цвикки, астроном из Калифорнийского технологического института, вычислил, что какая-то невидимая «недостающая масса» была необходима для того, чтобы поставлять гравитационный клей, который держал бы скопления галактик вместе. Иначе, учитывая, как быстро двигаются галактики, скопление просто развалилось бы.
«Никто никогда не говорил нам, что любая материя излучает свет, – сказала доктор Рубин. – Мы просто предполагали, что так и есть».
Другой толчок к развитию этой идеи произошел в 1973 году, когда принстонские теоретики Джеремия Острикер и Джейм Пиблс предположили, основываясь на компьютерных моделях, что спиральные галактики должны были деформироваться и развалиться из-за гравитационных сил звезд, если только они не были окружены ореолом темной материи, как котлета в гамбургере окружена булочкой.
Работа доктора Рубин и доктора Форда перенесла эти идеи в центр обсуждений.
«Именно работа Веры, по большей части в 80-ых, привлекла многих ученых к теме темной материи», – писал доктор Острикер в письме, отмечая, что она работала со знакомыми всем астрономам галактиками и типами оптических наблюдений.
Помогло и то, что в то же время теоретическая физика просто разрывалась от наплыва новых идей, таких как суперсимметрия и теория струн, которые подразумевали существование новых видов субатомных частиц, оставшихся после Большого Взрыва и плавающих по Вселенной (и сквозь наши тела).
Как Шелдон Глэшоу, Нобелевский лауреат из Бостонского Университета, однажды отметил: «Мы, теоретики, можем придумать кучу мусора, чтобы заполнить Вселенную».
Стало хуже. Широкий набор астрофизических и космологических измерений впоследствии определил достаточно пугающий состав космоса: 5% атомов, 27% темной материи и 68% еще более загадочной темной энергии, которая, похоже, ответственна за ускоренное расширение Вселенной – что опровергает любую иллюзию, что астрономы будто бы знают, что происходит.
В интервью 2000-ого года, размещенном на сайте Музея естествознания, доктор Рубин сказала: «В спиральной галактике соотношение темной и светлой (видимой) материи примерно десять к одному. Примерно тому же равно соотношение нашего незнания к знанию. Мы вышли из детского сада, но пока что только в третьем классе».
За три декады исследований, экспериментаторы не нашли ни капли мусора, о котором говорил Глэшоу, не считая периодических слухов, что частица темной материи, секретный ингредиент Вселенной, был замечен в каких-нибудь подземных камерах или через детекторы в таких местах как ЦЕРН, Европейском Центре ядерных исследований, в Женеве.
Если были бы правдивы, эти слухи могли бы отправить доктора Рубин прямиком в Стокгольм забирать Нобелевскую премию. Были теоретики, которые предложили, чтобы теория Эйнштейна о гравитации, общей относительности, была несколько изменена, чтобы объяснить темную материю.
Во время одного из этих порывов энтузиазма, в 2009 году, доктор Рубин, которая любила придерживаться исключительно фактов, сохраняла спокойствие. «Я не знаю, есть ли темная материя, должны ли мы отодвинуть законы Ньютона или еще что», – сказала она в то время. А потом добавила: «Мне очень жаль, что я знаю так мало. Мне жаль, что мы все знаем так мало. Но это все так весело, не правда ли?».
Оригинал: http://www.nytimes.com/2016/12/27/science/vera-rubin-astronomist-who-made-the-case-for-dark-matter-dies-at-88.html?_r=0
