Vera Rubin, astronom American care a stabilit prezența materiei întunecate în galaxii, măsoară Spectre în anii 1970. fotografie prin amabilitatea Vera Rubin. deși tatăl ei era îndoielnic cu privire la oportunitățile de carieră în astronomie, el i-a susținut interesul ajutând-o să-și construiască propriul telescop și mergând cu ea la întâlnirile astronomilor amatori. A obținut o bursă la prestigiosul Colegiu de femei Vassar, unde a absolvit ca singura majoră în astronomie în 1948. Aplicând la școlile postuniversitare, lui Rubin i s-a spus că „Princeton nu acceptă femei” în programul de astronomie. (Această politică nu a fost abandonată până în 1975.) Neînfricată, Rubin a aplicat la Cornell, unde a studiat fizica sub Philip Morrison, Richard Feynman, și Hans Bethe. Apoi a continuat Universitatea Georgetown, unde și-a câștigat doctoratul.în 1954 (sub George Gamow, care se afla în apropiere la Universitatea George Washington).

„într-o galaxie spirală, raportul dintre materia întunecată și lumină este de aproximativ un factor de zece. Acesta este probabil un număr bun pentru raportul dintre ignoranță și cunoaștere. Am ieșit de la grădiniță, dar numai în clasa a treia.”- Vera Rubin

după ce a predat câțiva ani la Georgetown, a preluat o poziție de cercetare la instituția Carnegie din Washington, care avea un program modest de astronomie. Lucrarea Sa s-a concentrat pe observațiile dinamicii galaxiilor. Ea a făcut echipă cu Kent Ford, un astronom care a dezvoltat un spectrometru extrem de sensibil.Rubin și Ford au folosit spectrometrul pentru a răspândi spectrul luminii provenite de la stele în diferite părți ale galaxiilor spirale. Stelele din discul unei galaxii se mișcă în orbite aproximativ circulare în jurul centrului. Dacă discul este înclinat spre linia noastră de vedere, stelele de pe o parte se apropie de noi, în timp ce cele de pe cealaltă parte se îndepărtează. Când o sursă de lumină se deplasează spre noi, vedem o scădere a lungimilor de undă ale luminii (o deplasare spre capătul albastru al spectrului), iar când sursa se îndepărtează, vedem o creștere a lungimilor de undă (o deplasare spre capătul roșu). Aceasta se numește efectul Doppler, iar schimbarea lungimii de undă este proporțională cu viteza sursei de lumină în raport cu Observatorul. Rubin și Ford au făcut măsurători atente ale deplasărilor Doppler pe discurile mai multor galaxii. Ei ar putea calcula apoi vitezele orbitale ale stelelor din diferite părți ale acestor galaxii.deoarece regiunea de bază a unei galaxii spirale are cea mai mare concentrație de stele vizibile, astronomii au presupus că cea mai mare parte a masei și, prin urmare, a gravitației unei galaxii ar fi concentrată și spre centrul ei. În acest caz, cu cât o stea este mai departe de centru, cu atât viteza orbitală așteptată este mai mică. În mod similar, în sistemul nostru solar, planetele exterioare se mișcă mai încet în jurul Soarelui decât cele interioare. Observând modul în care viteza orbitală a stelelor depinde de distanța lor față de centrul unei galaxii, astronomii, în principiu, ar putea calcula modul în care masa este distribuită în întreaga galaxie.când Rubin și Ford au început să facă observații Doppler ale vitezei orbitale în galaxiile spirale, au descoperit imediat ceva cu totul neașteptat. Stelele aflate departe de centrele galaxiilor, în regiunile exterioare slab populate, se mișcau la fel de repede ca cele mai apropiate. Acest lucru a fost ciudat, deoarece masa vizibilă a unei galaxii nu are suficientă gravitație pentru a ține astfel de stele în mișcare rapidă pe orbită. A rezultat că trebuia să existe o cantitate imensă de materie nevăzută în regiunile exterioare ale galaxiilor, unde stelele vizibile sunt relativ puține. Rubin și Ford au continuat să studieze aproximativ șaizeci de galaxii spirale și au găsit întotdeauna același lucru. „Ceea ce vedeți într-o galaxie spirală”, a concluzionat Rubin, ” nu este ceea ce obțineți.calculele ei au arătat că galaxiile trebuie să conțină de zece ori mai multă masă „întunecată” decât poate fi explicată de stelele vizibile. Pe scurt, cel puțin nouăzeci la sută din masa din galaxii și, prin urmare, în universul observabil, este invizibilă și neidentificată. Apoi, Rubin și-a amintit ceva ce a învățat ca student absolvent despre dovezile anterioare pentru masa nevăzută în univers. În 1933, Fritz Zwicky a analizat vitezele Doppler ale galaxiilor întregi din grupul Coma. El a descoperit că galaxiile individuale din cadrul clusterului se mișcă atât de repede încât ar scăpa dacă clusterul ar fi ținut împreună doar de gravitatea masei sale vizibile. Deoarece clusterul nu prezintă semne de zbor, trebuie să conțină o preponderență de „materie întunecată”—de aproximativ zece ori mai mult decât materia vizibilă—pentru a o lega împreună. Concluzia lui Zwicky a fost corectă, dar colegii săi au fost sceptici. Rubin și-a dat seama că a descoperit dovezi convingătoare pentru materia întunecată a lui Zwicky. Cea mai mare parte a masei universului este într-adevăr ascunsă vederii noastre.

mulți astronomi au fost inițial reticenți în a accepta această concluzie. Dar observațiile au fost atât de lipsite de ambiguitate și interpretarea atât de simplă încât și-au dat seama curând că Rubin trebuie să aibă dreptate. Stelele luminoase sunt doar marcatorii vizibili ai unei mase mult mai mari care formează o galaxie. Stelele ocupă doar regiunile interioare ale unui „halou” sferic enorm de materie întunecată nevăzută care cuprinde cea mai mare parte a masei unei galaxii. Poate că există chiar acumulări majore de materie întunecată în spațiile vaste dintre galaxii, fără stele vizibile care să le urmărească prezența. Dar dacă da, ar fi foarte greu de observat.

și ce este această „materie întunecată”, până acum neobservată, cu excepția efectului gravitației sale asupra stelelor? Întrebarea este unul dintre misterele majore nerezolvate ale astronomiei de astăzi. Mulți astronomi teoretici și observaționali lucrează din greu încercând să răspundă.Vera Rubin continuă să exploreze galaxiile. În 1992, ea a descoperit o galaxie (NGC 4550) în care jumătate din stelele de pe disc orbitează într-o direcție și jumătate în direcția opusă, cu ambele sisteme amestecate! Poate că acest lucru a rezultat din fuziunea a două galaxii care se rotesc în direcții opuse. Rubin a găsit de atunci alte câteva cazuri de comportament bizar similar. Mai recent, ea și colegii ei au descoperit că jumătate din galaxiile din Marele Cluster Fecioară prezintă semne de perturbări din cauza întâlnirilor gravitaționale strânse cu alte galaxii.în semn de recunoaștere a realizărilor sale, Vera Rubin a fost aleasă la Academia Națională de științe, iar în 1993 a primit Medalia Națională a științei. Dar de-a lungul carierei sale, Rubin nu a căutat statut sau recunoaștere. Mai degrabă, scopul ei a fost satisfacția personală a descoperirii științifice. „Am privit într-o lume nouă”, a scris ea, ” și am văzut că este mai misterioasă și mai complexă decât ne-am imaginat. Încă mai multe mistere ale universului rămân ascunse. Descoperirea lor îi așteaptă pe oamenii de știință aventuroși ai viitorului. Îmi place așa.”