Вера Рубин -Vera Rubin

Вера Рубин
Фотография
Вера Рубин в 2009 году
Родился
Вера Купер

( 1928-07-23 )23 июля 1928 г.
Филадельфия , Пенсильвания, США
Умер 25 декабря 2016 г. (2016-12-25)(88 лет)
Принстон , Нью-Джерси, США
Альма-матер Колледж Вассар , Корнельский университет , Джорджтаунский университет
Известен проблема вращения галактики , темная материя , эффект Рубина–Форда
Награды Медаль Брюса , Премия Диксона в области науки , Золотая медаль Королевского астрономического общества , Национальная медаль науки
Научная карьера
Поля астрономия
Учреждения Джорджтаунский университет , Вашингтонский институт Карнеги
Тезис Колебания пространственного распределения галактик  (1954 г.)
Докторантура Джордж Гамов
Другие академические консультанты Уильям Шоу, Марта Стар Карпентер
Известные студенты Сандра Фабер , Ребекка Оппенгеймер

Вера Флоренс Купер Рубин ( / ˈ r b ɪ n / ; 23 июля 1928 г. - 25 декабря 2016 г.) была американским астрономом , который первым начал работу над скоростью вращения галактик . Она обнаружила несоответствие между предсказанным и наблюдаемым угловым движением галактик, изучая кривые галактического вращения . Выявив проблему вращения галактики , ее работа предоставила первое свидетельство существования темной материи . Эти результаты были подтверждены в последующие десятилетия.

Начав свою академическую карьеру в качестве единственного студента-астронома в Вассар-колледже , Рубин продолжила обучение в аспирантуре Корнеллского и Джорджтаунского университетов , где наблюдала отклонения от хаббловского потока в галактиках и предоставила доказательства существования галактических сверхскоплений . На протяжении всей своей карьеры она была отмечена за свою работу, получив , среди прочего , медаль Брюса , золотую медаль Королевского астрономического общества и национальную медаль науки .

Рубин посвятила свою жизнь защите интересов женщин в науке и была известна своим наставничеством над начинающими женщинами-астрономами. Она стала пионером в этой области для многих, и в 2015 году Национальный научный фонд Веры К. Рубин начал строительство обсерватории (LSST). Ее наследие было описано The New York Times как «открытие масштабных изменений Коперника » в космологической теории .

Ранние годы

Рубин родился 23 июля 1928 года в Филадельфии , штат Пенсильвания. Она была младшей из двух сестер. Ее родители были еврейскими иммигрантами из Восточной Европы: Песах Кобчевски (Филип Купер), родившийся в Вильнюсе, Литва (тогда часть Польши), который англизировал свое имя и стал инженером- электриком . Он работал в Bell Telephone . Он женился на Розе Эпплбаум из Бессарабии (на территории современной Молдовы ). Они познакомились в Bell, где работала Роуз, пока они не поженились.

Куперы переехали в Вашингтон, округ Колумбия, в 1938 году, где 10-летняя Рубин заинтересовалась астрономией, наблюдая за звездами из своего окна. «Даже тогда меня больше интересовал вопрос, чем ответ», — вспоминала она. «В раннем возрасте я решил, что мы живем в очень любопытном мире». Вместе с отцом она построила грубый телескоп из картона и начала наблюдать и отслеживать метеоры . Она училась в старшей школе Кулиджа , которую окончила в 1944 году.

Старшая сестра Рубина, Рут Купер Бург, стала поверенным. Позже она работала судьей по административным делам в Министерстве обороны США .

Образование

Рубин была вдохновлена ​​​​получить 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. Она проигнорировала совет, который она получила от школьного учителя естественных наук. избежать научной карьеры и стать художником. Она закончила Фи Бета Каппа и получила степень бакалавра астрономии в 1948 году, став единственным выпускником астрономии в том году. Она пыталась поступить в аспирантуру в Принстоне , но ей отказали из-за ее пола. Принстон не принимал женщин в качестве аспирантов астрономии еще 27 лет. Рубин также отклонил предложение Гарвардского университета. Она вышла замуж, и ее муж, Роберт Джошуа Рубин , был аспирантом Корнельского университета .

Затем она поступила в Корнельский университет и в 1951 году получила степень магистра. Во время учебы в аспирантуре она изучила движения 109 галактик и сделала одно из первых наблюдений отклонений от потока Хаббла (как галактики расходятся друг от друга). Она работала с астрономом Мартой Карпентер над галактической динамикой и училась у Филипа Моррисона , Ганса Бете и Ричарда Фейнмана . Хотя вывод, к которому она пришла, — что существует орбитальное движение галактик вокруг определенного полюса — был опровергнут, идея о том, что галактики движутся, оказалась верной и послужила толчком к дальнейшим исследованиям. Ее исследования также предоставили ранние доказательства сверхгалактической плоскости . Эта информация и данные, которые она обнаружила, были чрезвычайно противоречивыми. После того, как она изо всех сил пыталась получить разрешение представить свою работу в Американском астрономическом обществе , несмотря на то, что была явно беременна, ей отказали, а статью забыли.

Рубин училась на докторскую степень. в Джорджтаунском университете , единственном университете в Вашингтоне, округ Колумбия, который предлагал ученую степень в области астрономии. Когда она начала учиться в докторантуре, ей было 23 года, и она была беременна, а дома у Рубинов был один маленький ребенок. Она начала брать уроки у Фрэнсиса Хейдена , который порекомендовал ее Джорджу Гамову из соседнего Университета Джорджа Вашингтона , ее возможному научному руководителю. В ее диссертации, завершенной в 1954 году, сделан вывод о том, что галактики собираются вместе, а не распределяются случайным образом по Вселенной, — спорная идея, которой другие не придерживались в течение двух десятилетий. Во время учебы в аспирантуре она столкнулась с обескураживающим сексизмом. В одном случае ей не разрешили встретиться со своим советником в его кабинете, потому что женщин не пускали в эту часть католического университета...

Карьера

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, лектором (1959–1962) и, наконец, доцентом астрономии (1962–1965). Она присоединилась к Институту Карнеги в Вашингтоне (позже названному Институтом науки Карнеги) в 1965 году в качестве сотрудника Департамента земного магнетизма . Там она познакомилась со своим давним сотрудником, производителем инструментов Кентом Фордом . Поскольку у нее были маленькие дети, она большую часть своей работы выполняла дома.

В 1963 году Рубин начала годичное сотрудничество с Джеффри и Маргарет Бербидж , во время которого она провела свои первые наблюдения за вращением галактик с помощью 82-дюймового телескопа обсерватории Макдональда . Во время работы в Институте Карнеги Рубин подала заявку на наблюдение в Паломарской обсерватории в 1965 году, несмотря на то, что в здании не было приспособлений для женщин. Она создала собственную женскую уборную, чтобы избежать отсутствия доступных для нее помещений. Она стала первой женщиной-астрономом, наблюдавшей там.

В Институте Карнеги Рубин вместе с Фордом начала работу, связанную со своим спорным тезисом о скоплениях галактик, проведя сотни наблюдений с помощью спектрографа Форда с трубкой изображения . Этот усилитель изображения позволил разрешить спектры астрономических объектов, которые ранее были слишком тусклыми для спектрального анализа. Эффект Рубина-Форда , очевидная анизотропия в расширении 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 Земле. Идея пекулярного движения такого масштаба во Вселенной была весьма спорным предположением, которое было впервые опубликовано в журналах в 1976 году. Ведущие астрономы отвергли его, но в конечном итоге доказали свою состоятельность. Эффект теперь известен как крупномасштабная потоковая передача . Пара также кратко изучила квазары , которые были открыты в 1963 году и были популярной темой исследований.

Желая избежать противоречивых областей астрономии, включая квазары и галактическое движение, Рубин начала изучать вращение и внешние пределы галактик, интерес к которой возник благодаря ее сотрудничеству с Бербиджами. Она исследовала кривые вращения спиральных галактик, снова начав с Андромеды, изучая их внешний материал. Она наблюдала плоские кривые вращения: самые внешние компоненты галактики двигались так же быстро, как и близкие к центру. Это было первым признаком того, что спиральные галактики были окружены ореолами темной материи . Далее она обнаружила несоответствие между предсказанным угловым движением галактик на основе видимого света и наблюдаемым движением. Ее исследование показало, что спиральные галактики вращаются достаточно быстро, чтобы разлететься, если только гравитация составляющих их звезд удерживает их вместе; поскольку они остаются неповрежденными, большое количество невидимой массы должно удерживать их вместе — загадка, которая стала известна как проблема вращения галактики .

Расчеты Рубина показали, что галактики должны содержать как минимум в пять-десять раз больше темной материи, чем обычной материи. Результаты Рубина подтвердились в последующие десятилетия и стали первыми убедительными результатами, подтверждающими теорию темной материи , первоначально предложенную Фрицем Цвикки в 1930-х годах. Эти данные были подтверждены радиоастрономами, открытием космического микроволнового фона и изображениями гравитационного линзирования . Ее исследования также привели к созданию теории неньютоновской гравитации в галактических масштабах , но эта теория не получила широкого признания среди астрофизиков.

Еще одной областью интереса Рубина было явление встречного вращения галактик. Ее открытие, что некоторые газы и звезды движутся в направлении, противоположном вращению остальной части галактики, бросило вызов господствующей теории о том, что все вещество в галактике движется в одном направлении, и предоставило первое свидетельство слияния галактик и процесса благодаря которым изначально образовались галактики.

Точка зрения Рубина на историю работы над движением галактик была представлена ​​в обзоре «Сто лет вращения галактик» для Publications of the Astronomical Society of the Pacific 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. В 2002 году журнал Discover признал Рубин одной из 50 самых важных женщин в науке. Она продолжала свои исследования и наставничество до своей смерти в 2016 году.

Наследие

Когда Рубин была избрана в Национальную академию наук, она стала второй женщиной-астрономом в ее рядах после своей коллеги Маргарет Бербидж. Рубин так и не получил Нобелевскую премию, хотя такие физики, как Лиза Рэндалл и Эмили Левеск , утверждали, что это было недосмотром. Сандра Фабер и Нета Бахкал описали ее как одного из астрономов, проложивших путь другим женщинам в этой области, как «путеводную звезду» для тех, кто хотел иметь семью и карьеру в астрономии. Ребекка Оппенгеймер также напомнила, что наставничество Рубина было важным для ее ранней карьеры.

Рубин умер в ночь на 25 декабря 2016 года от осложнений, связанных со слабоумием . Президент Института Карнеги, где она выполнила большую часть своей работы и исследований, назвал ее «национальным достоянием».

Институт Карнеги создал в честь Рубин фонд постдокторских исследований, а Отдел динамической астрономии Американского астрономического общества учредил в ее честь Премию Веры Рубин за раннюю карьеру .

Рубин был показан в анимационном сегменте 13-го и последнего эпизода сериала « Космос: космическая одиссея» . Район на Марсе , хребет Веры Рубин, назван в ее честь, а астероид 5726 Рубин был назван в ее честь.

6 ноября 2020 года в космос был запущен спутник, названный ее именем ( ÑuSat 18 или «Вера», COSPAR 2020-079K).

Обсерватория Веры К. Рубин

20 декабря 2019 года Большой синоптический обзорный телескоп был переименован в Обсерваторию Веры К. Рубин Национального научного фонда в знак признания вклада Рубин в изучение темной материи и ее откровенного выступления за равное отношение к женщинам и их представительство в науке. Обсерватория будет находиться на горе в Серро-Пачон , Чили , и сосредоточится на изучении темной материи и темной энергии .

В СМИ

Туманность Верубин, которая появляется в третьем сезоне « Звездного пути: Дискавери» , названа в честь Рубина.

«Вещи между звездами: как Вера Рубин открыла большую часть Вселенной» — детская книга Сандры Никель и Эйми Сикуро.

Награды и отличия

Личная жизнь

Вера Рубин была замужем за Робертом Джошуа Рубином с 1948 года до его смерти в 2008 году. У нее были дети, когда она училась в аспирантуре Корнеллского университета, и она продолжала работать над своими исследованиями, воспитывая их маленьких детей. Все четверо их детей получили докторские степени в области естественных наук или математики: Дэвид (1950 г.р.) — геолог из Геологической службы США ; Джудит Янг (1952–2014) была астрономом из Массачусетского университета ; Карл (1956 г.р.), математик из Калифорнийского университета в Ирвине ; и Аллан (1960 г.р.), геолог из Принстонского университета . Позже ее дети вспоминали, что их мать сделала научную жизнь желанной и веселой, что вдохновило их самих стать учеными.

Вдохновленная своей собственной борьбой за авторитет женщины в области, где доминируют астрономы-мужчины, Рубин поощряла девушек, заинтересованных в исследовании Вселенной, осуществлять свои мечты. На протяжении всей своей жизни она сталкивалась с обескураживающими комментариями по поводу своего выбора учебы, но выстояла при поддержке семьи и коллег. Помимо поощрения женщин в астрономии, Рубин способствовал большему признанию женщин в науке и научной грамотности .

Она и Бербидж вместе выступали за то, чтобы больше женщин было избрано в Национальную академию наук (НАН), отобрано для оценочных комиссий и включено в академические поиски. Она сказала, что, несмотря на ее борьбу с NAS, она по-прежнему была недовольна небольшим количеством женщин, избираемых каждый год, и сказала, что это «самая печальная часть [ее] жизни».

Рубин был евреем и не видел конфликта между наукой и религией . В интервью она сказала: «В моей собственной жизни моя наука и моя религия разделены. Я еврейка, поэтому религия для меня — это своего рода моральный кодекс и своего рода история. Я стараюсь заниматься наукой в моральным путем, и я считаю, что в идеале науку следует рассматривать как нечто, помогающее нам понять нашу роль во Вселенной».

Публикации

Книги

  • Рубин, Вера (1997). Яркие галактики, темные материи . Магистр современной физики. Вудбери, Нью-Йорк: Springer Verlag/AIP Press. ISBN 978-1563962318.
  • Алан Лайтман, Роберта Брауэр (1992). Происхождение: жизнь и миры современных космологов . Издательство Гарвардского университета. ISBN 9780674644717.

Статьи

Ниже приводится небольшая подборка статей, отобранных учеными и историками проекта CWP (Вклад женщин 20-го века в физику), как представляющих ее наиболее важные работы; Рубин опубликовал более 150 научных работ.

  • Рубин, Вера; Форд-младший, В. Кент (1970). «Вращение туманности Андромеды по данным спектроскопического обзора областей излучения». Астрофизический журнал . 159 : 379 и далее. Бибкод : 1970ApJ...159..379R . дои : 10.1086/150317 . S2CID  122756867 .
  • Рубин, Вера; Робертс, MS; Грэм, Дж. А.; Форд-младший, Западная Каролина; Тоннард, Н. (1976). «Движение Галактики и Местная группа, определяемая по анизотропии скоростей далеких галактик Sc I. I. Данные». Астрономический журнал . 81 : 687. Бибкод : 1976AJ.....81..687R . дои : 10.1086/111942 .
  • Рубин, Вера; Робертс, MS; Грэм, Дж. А.; Форд-младший, Западная Каролина; Тоннард, Н. (1976). «Движение Галактики и Местной группы, определяемое по анизотропии скоростей далеких галактик Sc I. II. Анализ движения». Астрономический журнал . 81 : 719 и далее. Бибкод : 1976AJ.....81..719R . дои : 10.1086/111943 .
  • Рубин, Вера; Тоннард, Н.; Форд-младший, WK (1980). «Вращательные свойства 21 галактики SC с большим диапазоном светимостей и радиусов, от NGC 4605 (R = 4 кпк) до UGC 2885 (R = 122 кпк)». Астрофизический журнал . 238 : 471 и далее. Бибкод : 1980ApJ...238..471R . дои : 10.1086/158003 .
  • Рубин, Вера; Бурштейн, Д.; Форд-младший, В.К.; Тоннард, Н. (1985). «Скорости вращения 16 галактик SA и сравнение свойств вращения Sa, Sb и SC». Астрофизический журнал . 289 : 81 и далее. Бибкод : 1985ApJ...289...81R . дои : 10.1086/162866 .
  • Рубин, Вера; Грэм, Дж. А.; Кенни, JDP (1992). «Космические вращающиеся в противоположных направлениях звездные диски в галактике Девы E7 / S0 NGC 4550». Астрофизический журнал . 394 : L9–L12. Бибкод : 1992ApJ...394L...9R . дои : 10.1086/186460 .
  • Рубин, Вера (1995). «Век галактической спектроскопии». Астрофизический журнал . 451 : 419 и далее. Бибкод : 1995ApJ...451..419R . дои : 10.1086/176230 .Резюме этого также общедоступно.

использованная литература

дальнейшее чтение

  • Миттон, Жаклин; Миттон, Саймон (2021). Вера Рубин: Жизнь . Кембридж, Массачусетс: Belknap Press. ISBN 978-0-67-491919-8.

внешние ссылки