Vera Rubin -Vera Rubin

Dieser Artikel behandelt den Astronomen. Für die Anthropologin siehe Vera D. Rubin . Für das astronomische Observatorium siehe Vera C. Rubin-Observatorium .

Vera Rubin
Foto
Vera Rubin im Jahr 2009
Geboren
Vera Cooper

( 1928-07-23 )23. Juli 1928
Philadelphia , Pennsylvania, USA
Gestorben 25. Dezember 2016 (2016-12-25)(88 Jahre)
Princeton , New Jersey, USA
Alma Mater Vassar College , Cornell University , Georgetown University
Bekannt für Galaxienrotationsproblem , dunkle Materie , Rubin-Ford-Effekt
Auszeichnungen Bruce-Medaille , Dickson Prize in Science , Goldmedaille der Royal Astronomical Society , National Medal of Science
Wissenschaftlicher Werdegang
Felder Astronomie
Institutionen Georgetown University , Carnegie Institution of Washington
These Schwankungen in der Raumverteilung der Galaxien  (1954)
Doktorvater Georg Gamow
Andere Studienberater William Shaw, Martha Stahr Zimmermann
Bemerkenswerte Studenten Sandra Faber , Rebecca Oppenheimer
Teil einer Serie auf
Physikalische Kosmologie
Vollständiges Himmelsbild, abgeleitet von Daten der Planck-Raumsonde
Frühes Universum
Hintergründe
Expansion  · Zukunft
Komponenten  · Aufbau
Komponenten
Struktur
Experimente
Wissenschaftler
Themengeschichte

Vera Florence Cooper Rubin ( / ˈ r uː b ɪ n / ; 23. Juli 1928 – 25. Dezember 2016) war eine amerikanische Astronomin , die Pionierarbeit bei der Arbeit an Galaxienrotationsraten leistete . Sie deckte die Diskrepanz zwischen der vorhergesagten und der beobachteten Winkelbewegung von Galaxien auf, indem sie galaktische Rotationskurven untersuchte . Ihre Arbeit identifizierte das Problem der Galaxienrotation und lieferte den ersten Beweis für die Existenz dunkler Materie . Diese Ergebnisse wurden in den folgenden Jahrzehnten bestätigt.

Rubin begann ihre akademische Laufbahn als einzige Studentin in Astronomie am Vassar College und setzte ihr Studium an der Cornell University und der Georgetown University fort , wo sie Abweichungen vom Hubble-Fluss in Galaxien beobachtete und Beweise für die Existenz galaktischer Superhaufen lieferte . Während ihrer gesamten Karriere wurde sie für ihre Arbeit geehrt und erhielt unter anderem die Bruce-Medaille , die Goldmedaille der Royal Astronomical Society und die National Medal of Science .

Rubin verbrachte ihr Leben damit, sich für Frauen in der Wissenschaft einzusetzen, und war bekannt für ihre Mentorschaft für aufstrebende Astronominnen. Sie war für viele Pioniere auf diesem Gebiet, und 2015 begann die National Science Foundation Vera C. Rubin Observatory (LSST) mit dem Bau. Ihr Vermächtnis wurde von der New York Times als „Einleitung einer Veränderung im kopernikanischen Maßstab“ in der kosmologischen Theorie beschrieben .

Frühen Lebensjahren

Rubin wurde am 23. Juli 1928 in Philadelphia , Pennsylvania, geboren. Sie war die jüngere von zwei Schwestern. Ihre Eltern waren jüdische Einwanderer aus Osteuropa: Pesach Kobchefski (Philip Cooper), geboren in Vilnius, Litauen (damals Teil Polens), der seinen Namen anglisierte und Elektroingenieur wurde . Er arbeitete bei Bell Telephone . Er heiratete Rose Applebaum aus Bessarabien (im heutigen Moldawien ). Sie trafen sich bei Bell, wo Rose bis zu ihrer Heirat arbeitete.

Die Coopers zogen 1938 nach Washington, DC, wo die 10-jährige Rubin ein Interesse an Astronomie entwickelte, während sie die Sterne von ihrem Fenster aus beobachtete. „Schon damals interessierte mich die Frage mehr als die Antwort“, erinnert sie sich. "Ich habe schon früh entschieden, dass wir in einer sehr merkwürdigen Welt leben." Sie baute mit ihrem Vater ein primitives Teleskop aus Pappe und begann, Meteore zu beobachten und zu verfolgen . Sie besuchte die Coolidge Senior High School und machte 1944 ihren Abschluss.

Rubins ältere Schwester Ruth Cooper Burg wurde Anwältin. Später arbeitete sie als Richterin für Verwaltungsrecht im US-Verteidigungsministerium .

Ausbildung

Rubin wurde inspiriert, eine Grundausbildung am Vassar College zu absolvieren – damals eine reine Frauenschule, und sie wurde auch von Maria Mitchell inspiriert , die 1865 Professorin am selben College war. Sie ignorierte den Rat, den sie von einem Highschool-Lehrer für Naturwissenschaften erhalten hatte eine wissenschaftliche Laufbahn zu vermeiden und Künstler zu werden. Sie absolvierte Phi Beta Kappa und erwarb 1948 ihren Bachelor-Abschluss in Astronomie, die einzige Absolventin in Astronomie in diesem Jahr. Sie versuchte, sich für ein Graduiertenprogramm in Princeton einzuschreiben , wurde jedoch aufgrund ihres Geschlechts ausgeschlossen. Princeton würde Frauen für weitere 27 Jahre nicht als Astronomie-Doktorandinnen akzeptieren. Rubin lehnte auch ein Angebot der Harvard University ab. Sie hatte geheiratet, und ihr Mann, Robert Joshua Rubin , war ein Doktorand an der Cornell University .

Sie schrieb sich dann an der Cornell University ein und erwarb 1951 einen Master-Abschluss. Während ihres Studiums studierte sie die Bewegungen von 109 Galaxien und machte eine der ersten Beobachtungen von Abweichungen vom Hubble-Fluss (wie sich die Galaxien voneinander entfernen). Sie arbeitete mit der Astronomin Martha Carpenter über galaktische Dynamik und studierte bei Philip Morrison , Hans Bethe und Richard Feynman . Obwohl die Schlussfolgerung, zu der sie kam – dass es eine Orbitalbewegung von Galaxien um einen bestimmten Pol gab – widerlegt wurde, bewahrheitete sich die Idee, dass sich Galaxien bewegen, und löste weitere Forschungen aus. Ihre Forschung lieferte auch frühe Beweise für die supergalaktische Ebene . Diese Informationen und die Daten, die sie entdeckte, waren immens umstritten. Nachdem sie trotz sichtbarer Schwangerschaft darum kämpfte, ihre Arbeit bei der American Astronomical Society präsentieren zu dürfen, wurde sie kurzerhand abgewiesen und die Arbeit vergessen.

Rubin studierte für ihren Ph.D. an der Georgetown University , der einzigen Universität in Washington, DC, die einen Abschluss in Astronomie anbot. Sie war 23 Jahre alt und schwanger, als sie ihr Doktoratsstudium begann, und die Rubins hatten ein kleines Kind zu Hause. Sie begann Unterricht bei Francis Heyden zu nehmen, der sie George Gamow von der benachbarten George Washington University , ihrem späteren Doktorvater , empfahl . Ihre 1954 abgeschlossene Dissertation kam zu dem Schluss, dass Galaxien eher zusammenklumpen als zufällig im Universum verteilt sind, eine umstrittene Idee, die von anderen zwei Jahrzehnte lang nicht verfolgt wurde. Während ihres Studiums begegnete sie entmutigendem Sexismus. Bei einem Vorfall durfte sie ihren Berater nicht in seinem Büro treffen, weil Frauen in diesem Bereich der katholischen Universität nicht erlaubt waren...

Karriere

In den nächsten elf Jahren hatte Rubin verschiedene akademische Positionen inne. Sie war ein Jahr lang Dozentin für Mathematik und Physik am Montgomery College . Von 1955 bis 1965 arbeitete sie an der Georgetown University als wissenschaftliche Mitarbeiterin, Dozentin (1959–1962) und schließlich als Assistenzprofessorin für Astronomie (1962–1965). Sie kam 1965 als Mitarbeiterin in der Abteilung für Erdmagnetismus zur Carnegie Institution of Washington (später Carnegie Institute of Science genannt) . Dort traf sie ihren langjährigen Mitarbeiter, den Instrumentenbauer Kent Ford . Da sie kleine Kinder hatte, erledigte sie einen Großteil ihrer Arbeit von zu Hause aus.

1963 begann Rubin eine einjährige Zusammenarbeit mit Geoffrey und Margaret Burbidge , während der sie ihre ersten Beobachtungen der Rotation von Galaxien machte, während sie das 82-Zoll-Teleskop des McDonald Observatory verwendete. Während ihrer Arbeit am Carnegie Institute bewarb sich Rubin 1965 um Beobachtung am Palomar Observatory , obwohl das Gebäude keine Einrichtungen für Frauen hatte. Sie schuf ihre eigene Damentoilette und umging den Mangel an Einrichtungen, die ihr zur Verfügung standen. Sie war die erste weibliche Astronomin, die dort beobachtete.

An der Carnegie Institution begann Rubin mit der Arbeit an ihrer kontroversen These über Galaxienhaufen bei Ford und machte Hunderte von Beobachtungen mit Fords Bildröhren- Spektrographen . Dieser Bildverstärker ermöglichte die Auflösung der Spektren von astronomischen Objekten, die zuvor zu schwach für eine Spektralanalyse waren. Der Rubin-Ford-Effekt , eine scheinbare Anisotropie in der Ausdehnung des Universums im Maßstab von 100 Millionen Lichtjahren, wurde durch Untersuchungen von Spiralgalaxien entdeckt, insbesondere der Andromeda-Galaxie, die aufgrund ihrer Helligkeit und Nähe zur Erde ausgewählt wurde. Die Idee einer eigentümlichen Bewegung in diesem Ausmaß im Universum war eine höchst umstrittene Behauptung, die erstmals 1976 in Fachzeitschriften veröffentlicht wurde. Sie wurde von führenden Astronomen verworfen, hat sich aber letztendlich als gültig erwiesen. Der Effekt ist jetzt als groß angelegtes Streaming bekannt . Das Paar untersuchte auch kurz Quasare , die 1963 entdeckt worden waren und ein beliebtes Forschungsthema waren.

Rubin wollte kontroverse Bereiche der Astronomie vermeiden, darunter Quasare und galaktische Bewegungen, und begann, die Rotation und die äußeren Bereiche von Galaxien zu untersuchen, ein Interesse, das durch ihre Zusammenarbeit mit den Burbidges geweckt wurde. Sie untersuchte die Rotationskurven von Spiralgalaxien, wiederum beginnend mit Andromeda, indem sie ihre äußerste Materie betrachtete. Sie beobachtete flache Rotationskurven: Die äußersten Komponenten der Galaxie bewegten sich genauso schnell wie die in der Nähe des Zentrums. Dies war ein früher Hinweis darauf, dass Spiralgalaxien von Halos aus dunkler Materie umgeben waren . Sie deckte außerdem die Diskrepanz zwischen der vorhergesagten Winkelbewegung von Galaxien basierend auf dem sichtbaren Licht und der beobachteten Bewegung auf. Ihre Forschung zeigte, dass Spiralgalaxien schnell genug rotieren, dass sie auseinanderfliegen sollten, wenn die Schwerkraft ihrer einzelnen Sterne alles wäre, was sie zusammenhält; Da sie intakt bleiben, muss eine große Menge unsichtbarer Masse sie zusammenhalten, ein Rätsel, das als Galaxienrotationsproblem bekannt wurde .

Rubins Berechnungen ergaben, dass Galaxien mindestens fünf- bis zehnmal so viel dunkle Materie enthalten müssen wie gewöhnliche Materie. Rubins Ergebnisse wurden in den folgenden Jahrzehnten bestätigt und waren die ersten überzeugenden Ergebnisse, die die Theorie der Dunklen Materie unterstützten , die ursprünglich von Fritz Zwicky in den 1930er Jahren vorgeschlagen wurde. Diese Daten wurden durch Radioastronomen, die Entdeckung des kosmischen Mikrowellenhintergrunds und Bilder von Gravitationslinsen bestätigt . Ihre Forschung führte auch zu einer Theorie der nicht-newtonschen Schwerkraft auf galaktischen Skalen , aber diese Theorie wurde von Astrophysikern nicht allgemein akzeptiert.

Ein weiteres Interessengebiet für Rubin war das Phänomen der Gegenrotation in Galaxien. Ihre Entdeckung, dass sich einige Gase und Sterne in die entgegengesetzte Richtung zur Rotation des Rests der Galaxie bewegten, stellte die vorherrschende Theorie in Frage, dass sich die gesamte Materie in einer Galaxie in die gleiche Richtung bewegte, und lieferte den ersten Beweis für Galaxienverschmelzungen und den Prozess wodurch Galaxien ursprünglich entstanden.

Rubins Sichtweise auf die Geschichte der Arbeit über Galaxienbewegungen wurde 2000 in einer Rezension mit dem Titel „One Hundred Years of Rotating Galaxies“ für die Veröffentlichungen der Astronomical Society of the Pacific vorgestellt . Dies war eine Adaption ihres Vortrags, den sie 1996 hielt nach dem Erhalt der Goldmedaille der Royal Astronomical Society, der zweiten Frau, die so geehrt wurde, 168 Jahre nachdem Caroline Herschel die Medaille im Jahr 1828 erhalten hatte. Im Jahr 2002 würdigte das Magazin Discover Rubin als eine der 50 wichtigsten Frauen in der Wissenschaft. Sie setzte ihre Forschung und Betreuung bis zu ihrem Tod im Jahr 2016 fort.

Erbe

Als Rubin in die National Academy of Science gewählt wurde, wurde sie nach ihrer Kollegin Margaret Burbidge die zweite Astronomin in ihren Reihen. Rubin hat nie den Nobelpreis gewonnen, obwohl Physiker wie Lisa Randall und Emily Levesque argumentiert haben, dass dies ein Versehen war. Sie wurde von Sandra Faber und Neta Bahcall als eine der Astronominnen beschrieben, die anderen Frauen auf diesem Gebiet den Weg ebnete, als „Leitbild“ für diejenigen, die sich eine Familie und eine Karriere in der Astronomie wünschten. Rebecca Oppenheimer erinnerte sich auch an Rubins Mentorenschaft als wichtig für ihre frühe Karriere.

Rubin starb in der Nacht zum 25. Dezember 2016 an den Folgen einer Demenzerkrankung . Der Präsident der Carnegie Institution, wo sie den Großteil ihrer Arbeit und Forschung durchführte, nannte sie einen „nationalen Schatz“.

Das Carnegie Institute hat zu Ehren von Rubin einen Postdoktoranden-Forschungsfonds eingerichtet, und die Abteilung für dynamische Astronomie der American Astronomical Society hat ihr zu Ehren den Vera Rubin Early Career Prize verliehen.

Rubin war in einem animierten Segment der 13. und letzten Folge von Cosmos: A Spacetime Odyssey zu sehen . Ein Gebiet auf dem Mars , Vera Rubin Ridge, ist nach ihr benannt und Asteroid 5726 Rubin wurde ihr zu Ehren benannt.

Am 6. November 2020 wurde ein nach ihr benannter Satellit ( ÑuSat 18 oder „Vera“, COSPAR 2020-079K) ins All geschossen.

Vera C. Rubin-Observatorium

Am 20. Dezember 2019 wurde das Large Synoptic Survey Telescope in National Science Foundation Vera C. Rubin Observatory umbenannt , in Anerkennung von Rubins Beiträgen zur Erforschung der Dunklen Materie und ihres ausgesprochenen Eintretens für die Gleichbehandlung und Vertretung von Frauen in der Wissenschaft. Das Observatorium wird auf einem Berg in Cerro Pachón , Chile , errichtet und sich auf die Erforschung dunkler Materie und dunkler Energie konzentrieren .

In den Medien

Der Verubin-Nebel, der in der dritten Staffel von Star Trek: Discovery erscheint, ist nach Rubin benannt.

Das Zeug zwischen den Sternen: Wie Vera Rubin den größten Teil des Universums entdeckte ist ein Kinderbuch von Sandra Nickel und Aimee Sicuro.

Auszeichnungen und Ehrungen

Persönliches Leben

Vera Rubin war von 1948 bis zu seinem Tod im Jahr 2008 mit Robert Joshua Rubin verheiratet . Sie hatte Kinder, während sie ihr Studium an der Cornell University absolvierte, und arbeitete weiterhin an ihrer Forschung, während sie ihre kleinen Kinder großzog. Alle vier ihrer Kinder haben in Naturwissenschaften oder Mathematik promoviert: David (geb. 1950) ist Geologe beim US Geological Survey ; Judith Young (1952–2014) war Astronomin an der University of Massachusetts ; Karl (geb. 1956) ist Mathematiker an der University of California in Irvine ; und Allan (geb. 1960) ist Geologe an der Princeton University . Ihre Kinder erinnerten sich später im Leben daran, dass ihre Mutter ein Leben in der Wissenschaft erstrebenswert und unterhaltsam erscheinen ließ, was sie dazu inspirierte, selbst Wissenschaftler zu werden.

Motiviert durch ihren eigenen Kampf um Glaubwürdigkeit als Frau in einem von männlichen Astronomen dominierten Bereich, ermutigte Rubin Mädchen, die an der Erforschung des Universums interessiert waren, ihre Träume zu verwirklichen. Ihr ganzes Leben lang war sie mit entmutigenden Kommentaren zu ihrer Studienwahl konfrontiert, hielt aber durch, unterstützt von Familie und Kollegen. Neben der Förderung von Frauen in der Astronomie war Rubin eine Kraft für eine größere Anerkennung von Frauen in den Wissenschaften und für wissenschaftliche Bildung .

Sie und Burbidge setzten sich gemeinsam dafür ein, dass mehr Frauen in die National Academy of Sciences (NAS) gewählt, für Überprüfungsgremien ausgewählt und in akademische Suchen einbezogen werden. Sie sagte, dass sie trotz ihrer Kämpfe mit der NAS weiterhin unzufrieden mit der geringen Anzahl von Frauen sei, die jedes Jahr gewählt werden, und sagte, dies sei „der traurigste Teil [ihres] Lebens“.

Rubin war Jude und sah keinen Konflikt zwischen Wissenschaft und Religion . In einem Interview sagte sie: „In meinem eigenen Leben sind meine Wissenschaft und meine Religion getrennt. Ich bin Jüdin, und deshalb ist Religion für mich eine Art Moralkodex und eine Art Geschichte. Ich versuche, meine Wissenschaft darin zu betreiben auf moralische Weise, und ich glaube, dass die Wissenschaft im Idealfall als etwas betrachtet werden sollte, das uns hilft, unsere Rolle im Universum zu verstehen."

Veröffentlichungen

Bücher

  • Rubin, Vera (1997). Helle Galaxien, Dunkle Materie . Meister der modernen Physik. Woodbury, New York City: Springer Verlag/AIP Press. ISBN 978-1563962318.
  • Alan Lightman, Roberta Brawer (1992). Ursprünge: Das Leben und die Welten moderner Kosmologen . Harvard University Press. ISBN 9780674644717.

Artikel

Das Folgende ist eine kleine Auswahl von Artikeln, die von den Wissenschaftlern und Historikern des CWP -Projekts (Contributions of 20-th Century Women to Physics) als repräsentativ für ihre wichtigsten Schriften ausgewählt wurden; Rubin veröffentlichte über 150 wissenschaftliche Arbeiten.

  • Rubin, Vera; Ford, Jr., W. Kent (1970). "Rotation des Andromeda-Nebels aus einer spektroskopischen Untersuchung von Emissionsregionen". Das Astrophysikalische Journal . 159 : 379ff. Bibcode : 1970ApJ...159..379R . doi : 10.1086/150317 . S2CID  122756867 .
  • Rubin, Vera; Roberts, MS; Graham, JA; Ford Jr., WK; Thonnard, N. (1976). "Bewegung der Galaxie und der lokalen Gruppe, bestimmt aus der Geschwindigkeitsanisotropie entfernter Sc I-Galaxien. I. Die Daten". Das Astronomische Journal . 81 : 687. Bibcode : 1976AJ.....81..687R . doi : 10.1086/111942 .
  • Rubin, Vera; Roberts, MS; Graham, JA; Ford Jr., WK; Thonnard, N. (1976). "Bewegung der Galaxie und der lokalen Gruppe, bestimmt aus der Geschwindigkeitsanisotropie entfernter Sc I-Galaxien. II. Die Analyse für die Bewegung". Das Astronomische Journal . 81 : 719ff. Bibcode : 1976AJ.....81..719R . doi : 10.1086/111943 .
  • Rubin, Vera; Thonnard, N.; Ford, Jr., WK (1980). "Rotationseigenschaften von 21 SC-Galaxien mit einem großen Bereich von Leuchtstärken und Radien, von NGC 4605 (R = 4 kpc) bis UGC 2885 (R = 122 kpc)". Das Astrophysikalische Journal . 238 : 471ff. Bibcode : 1980ApJ...238..471R . doi : 10.1086/158003 .
  • Rubin, Vera; Bürstein, D.; Ford, Jr., WK; Thonnard, N. (1985). "Rotationsgeschwindigkeiten von 16 SA-Galaxien und ein Vergleich der Sa-, Sb- und SC-Rotationseigenschaften". Das Astrophysikalische Journal . 289 : 81ff. Bibcode : 1985ApJ...289...81R . doi : 10.1086/162866 .
  • Rubin, Vera; Graham, JA; Kenney, JDP (1992). "Cospatial Counterrotating Stellar Disks in der Virgo E7 / S0-Galaxie NGC 4550". Das Astrophysikalische Journal . 394 : L9–L12. Bibcode : 1992ApJ...394L...9R . doi : 10.1086/186460 .
  • Rubin, Vera (1995). "Ein Jahrhundert der Galaxienspektroskopie". Das Astrophysikalische Journal . 451 : 419ff. Bibcode : 1995ApJ...451..419R . doi : 10.1086/176230 .Die Zusammenfassung davon ist ebenfalls allgemein verfügbar.

Verweise

Weiterlesen

  • Mitton, Jaqueline; Mitton, Simon (2021). Vera Rubin: Ein Leben . Cambridge, Massachusetts: Belknap Press. ISBN 978-0-67-491919-8.

Externe Links