La vie et l'époque du Dr Vera Cooper Rubin: pionnière de l'astronomie

Nous avons tous entendu parler de matière noire - ce truc bizarre, "invisible" qui représente environ un quart de la masse dans l'univers. Les astronomes ne savent pas exactement ce que c'est, mais ils ont mesuré ses effets sur la matière régulière et sur la lumière lorsqu'elle traverse une "conglomération" de matière noire. Le fait que nous le sachions est dû en grande partie aux efforts d'une femme qui a consacré une grande partie de son carrière pour trouver une réponse à une question déroutante: pourquoi les galaxies ne font-elles pas tourner la vitesse que nous attendons les faire? Cette femme était le Dr Vera Cooper Rubin.

Le Dr Vera Cooper Rubin est née le 23 juillet 1928 de Philip et Rose Appelbaum Cooper. Elle a passé sa petite enfance à Philadelphie, Pennsylvanie et a déménagé à Washington, D.C. lorsqu'elle avait dix ans. Enfant, elle a été inspirée par l'astronome Maria Mitchell et a décidé d'étudier l'astronomie également. Elle est entrée dans le sujet à un moment où les femmes n'étaient pas censées "faire" de l'astronomie. Elle l'a étudié au Vassar College, puis a demandé à fréquenter Princeton pour poursuivre ses études. À l'époque, les femmes n'étaient pas autorisées à suivre le programme d'études supérieures de Princeton. (Cela a changé en 1975 lorsque les femmes ont été admises pour la première fois). Ce revers ne l'a pas arrêtée; elle a demandé et a été acceptée à l'Université Cornell pour sa maîtrise. Elle a fait son Ph. D. étudie à l'Université de Georgetown, travaille sur les mouvements des galaxies sous la direction du physicien George Gamow et obtient son diplôme en 1954. Sa thèse a suggéré que

Le suivi des mouvements des galaxies mène à la matière noire

Après avoir terminé ses études supérieures, le Dr Rubin a élevé une famille et a continué à étudier les mouvements des galaxies. Le sexisme a entravé une partie de son travail, tout comme le sujet "controversé" qu'elle a abordé: les mouvements des galaxies. Elle a continué à lutter contre certains obstacles très évidents à son travail. Par exemple, pendant une grande partie de sa carrière, elle a été empêchée d'utiliser l'Observatoire Palomar (l'un des principaux installations d'observation de l'astronomie) en raison de son sexe. L'un des arguments avancés pour la tenir à l'écart était que l'observatoire n'avait pas les bonnes toilettes pour les femmes. Un tel problème a été facilement résolu, mais il a fallu du temps. Et, l'excuse du "manque de salles de bain" symbolisait un préjugé plus profond contre les femmes dans la science.

Le Dr Rubin est allé de l'avant de toute façon et a finalement obtenu la permission d'observer à Palomar en 1965, la première femme autorisée à le faire. Elle a commencé à travailler à la Carnegie Institution du département de magnétisme terrestre de Washington, se concentrant sur la dynamique galactique et extragalactique. Ceux-ci se concentrent sur les mouvements des galaxies à la fois individuellement et en grappes. En particulier, le Dr Rubin a étudié les taux de rotation des galaxies et le matériau qu'elles contiennent.

Elle a tout de suite découvert un problème déroutant: le mouvement prévu de rotation de la galaxie ne correspondait pas toujours à la rotation observée. Le problème est assez simple à comprendre. Les galaxies tournent assez vite pour se séparer si l'effet gravitationnel combiné de toutes leurs étoiles était la seule chose qui les maintenait ensemble. Alors, pourquoi ne se sont-ils pas séparés? Rubin et d'autres ont décidé qu'il y avait une sorte de masse invisible dans ou autour de la galaxie aidant à la maintenir ensemble.

La différence entre les taux de rotation des galaxies prévus et observés a été surnommée le "problème de rotation des galaxies". Sur la base des observations que le Dr Rubin et son collègue Kent Ford ont faites (et ils en ont fait des centaines), il s'est avéré que les galaxies doivent avoir au moins dix fois plus de masse "invisible" que de masse visible dans leurs étoiles et nébuleuses. Ses calculs ont conduit au développement d'une théorie de quelque chose appelé "matière noire". Il s'avère que ce la matière noire a un effet sur les mouvements des galaxies qui peut être mesuré.

L'idée de matière noire n'était pas strictement l'invention de Vera Rubin. En 1933, l'astronome suisse Fritz Zwicky a proposé l'existence de quelque chose qui affectait les mouvements des galaxies. Tout comme certains scientifiques se moquaient des premières études du Dr Rubin sur la dynamique des galaxies, les pairs de Zwicky ignoraient généralement ses prédictions et observations. Lorsque le Dr Rubin a commencé ses études sur les taux de rotation des galaxies au début des années 1970, elle savait qu'elle devait fournir des preuves concluantes des différences de taux de rotation. C'est pourquoi elle a continué à faire tant d'observations. Il était important de disposer de données concluantes. Finalement, elle a trouvé des preuves solides pour ce "truc" que Zwicky avait suspecté mais jamais prouvé. Son travail approfondi au cours des décennies suivantes a finalement conduit à la confirmation de l'existence de la matière noire.

Le Dr Vera Rubin a passé une grande partie de sa vie à travailler sur le problème de la matière noire, mais elle était également bien connue pour son travail pour rendre l'astronomie plus accessible aux femmes. Elle a travaillé sans relâche pour attirer davantage de femmes dans les sciences et pour la reconnaissance de leur travail important. Elle a notamment exhorté l'Académie nationale des sciences à élire davantage de femmes méritantes. Elle a encadré de nombreuses femmes dans les sciences et a défendu une solide éducation en STEM.

Pour son travail, Rubin a reçu un certain nombre de distinctions et de prix prestigieux, notamment la médaille d'or de la Royal Astronomical Society (la précédente récipiendaire était Caroline Herschel en 1828). La planète mineure 5726 Rubin est nommée en son honneur. Beaucoup estiment qu'elle méritait le prix Nobel de physique pour ses réalisations, mais le comité a fini par les ignorer ainsi que ses réalisations.

Le Dr Rubin a épousé Robert Rubin, également scientifique, en 1948. Ils ont eu quatre enfants, qui sont finalement tous devenus des scientifiques. Robert Rubin est décédé en 2008. Vera Cooper Rubin est restée active dans la recherche jusqu'à sa mort le 25 décembre 2016.

Dans les jours qui ont suivi la mort du Dr Rubin, beaucoup de ceux qui la connaissaient, ou qui ont travaillé avec elle ou ont été encadrés par elle, ont déclaré publiquement que son travail avait réussi à éclairer une partie de l'univers. C'est un morceau du cosmos qui, jusqu'à ce qu'elle fasse ses observations et suive ses intuitions, était totalement inconnu. Aujourd'hui, les astronomes continuent d'étudier la matière noire dans le but de comprendre sa distribution dans l'univers, ainsi que sa composition et le rôle qu'elle a joué dans le premier univers. Tout cela grâce au travail du Dr Vera Rubin.

• Née: 23 juillet 1928,
• Date de sa mort: 25 décembre 2016
• Marié: Robert Rubin en 1948; quatre enfants.
• Formation: astrophysique Ph. D. Université de Georgetown
• Célèbre pour: les mesures de la rotation des galaxies qui ont conduit à la découverte et à la vérification de la matière noire.
• Membre de l'Académie nationale des sciences, lauréate de plusieurs prix pour ses recherches, et récipiendaire d'un doctorat honorifique de Harvard, Yale, Smith College et Grinnell College, ainsi que Princeton.