VeraRubin kleinVera Rubin (Philidelphia (VS), 23 juli 1928 – Princeton (VS), 25 december 2016) was een Amerikaanse astronome. Ze was een pionier in onderzoek naar de rotatiesnelheden van sterrenstelsels en werd vooral bekend door haar ontdekking van donkere materie (onzichtbare materie in het heelal) en het Rubin-Ford effect waarmee werd aangetoond dat sterrenstelsels niet helemaal roteren zoals eerder werd gedacht. Rubin was de eerste vrouw die toestemming kreeg om sterren te observeren in het beroemde Palomar-observatorium te San Diego (in 1965) en streed haar hele carrière voor meer en betere mogelijkheden voor vrouwen in de astronomie.

Vera Cooper

Vera Rubin werd geboren als Vera Florence Cooper en zou pas na haar huwelijk met Robert Rubin zijn naam overnemen. Vera Cooper was de jongste van twee zussen. Haar ouders waren joodse immigranten, Philip Cooper (een Litouws-Amerikaanse elektrotechnisch ingenieur bij The Bell Telephone Company) en Rose Applebaum Cooper (afkomstig uit Bessarabië en tot aan haar huwelijk ook werkzaam bij The Bell Telephone Company). Het gezin immigreerde pas van Litouwen naar Washington, DC in de VS toen Rubin 10 werd. 

Het is in de VS dat Rubin haar interesse voor sterrenkunde ontwikkelde. Een interesse die enkel maar groeide met de betrokkenheid van haar vader die haar hielp met het bouwen van een telescoop. Later nam haar vader haar ook mee naar de vergaderingen van amateur-astronomen.

Studie in de sterrenkunde

Vera rubin at workVera Rubin volgde haar bacheloropleiding astronomie aan het Vassar College in New York. Ze zou deze keuze gemaakt hebben omdat Maria Mitchell (de eerste in de VS bekende vrouwelijke astronoom) daar had gewerkt. Ze werd op het Vassar College toegelaten met een studiebeurs. Rubin voltooide haar opleiding astronomie succesvol in 1948. Ze was de enige afgestuurde in het onderwerp van de sterrenkunde. Daarna probeerde Rubin Princeton binnen te geraken voor haar masteropleiding. Princeton accepteerde echter tot 1975 geen vrouwen in de astronomiemaster en het lukte Rubin niet om binnen te geraken.

In plaats daarvan begon ze haar masteropleiding aan Cornell University (New York), waar ze natuurkunde studeerde onder Philip Morrison (bekend van het Manhattan Project tijdens WOII), galactische dynamiek onder Martha Stahr (professor radioastronomie en het eerste vrouwelijke faculteitslid aan Cornell's CAS) en kwantumfysica onder Richard Feynman en Hans Bethe (die in respectievelijk 1965 en 1967 de Nobelprijs voor Fysica zouden krijgen). Rubin koos uiteindelijk voor Cornell University en niet voor Harvard College Observatory (waar ze ook toegelaten was) zodat ze samen kon studeren met haar man (die ook aan Cornell was aanvaard).

Rubin studeerde in 1951 af en deed in haar scriptie één van de eerste observaties van een afwijking van de wet van Hubble (een wet die zegt dat sterrenstelsels zich van elkaar verwijderen met een snelheid die evenredig is met hun onderlinge afstand). Haar scriptie werd door deze observaties als controversieel beschouwd in die tijd. Rubin betoogde namelijk dat sterrenstelsels om een nog onbekend centrum draaiden, in plaats van simpelweg naar buiten zoals toen door de oerknaltheorie voorspeld werd. De paper die ze opstelde op basis van haar proefschrift werd verworpen door zowel het Astronomical Journal als het Astrophysical Journal.

Bron afbeelding: Astronomy Magazine @ Astronomy.com

Aan de slag in de astronomie

Na haar masteropleiding, bleef Rubin actief in het hoger onderwijs. Ze kreeg een doctoraat aangeboden aan Georgetown University en rondde er haar PhD af in 1954. In dat werk concludeerde Rubin dat sterrenstelsels samenklonteren in clusters, in plaats van willekeurig verspreid te zijn. In eerste instantie werden de resultaten van haar werk niet geaccepteerd. Slechts vijftien jaar later kwam er bevestiging dat Rubin gelijk had en dat sterrenstelsels wel degelijk samenclusteren.

Na het afronden van haar PhD bekleedde Rubin diverse academische posities, zowel als onderzoeksassistent en als assistent hoogleraar. Ze diende een jaar als instructeur in de wiskunde en natuurkunde aan Montgomery County Community College (Bleu Bell, Pensylvannia), vervolgens werkte ze van 1955-1965 als Research Associate Astronoom aan Georgetown University (Washington D.C.), waar ze ook actief was als docent (1959-1962) en tot slot als universitair docent Sterrenkunde (1962-1965). In 1965 kreeg ze een vaste positie als astronome aan het Carnegie Institution for Science, bij de Department of Terrestrial Magnetism (DTM).

Rubin werd in 1965 de eerste vrouw die toestemming kreeg om sterren te observeren in het beroemde Palomar-observatorium (San Diego).

Succesvol in de astronomie

Samen met instrumentenmaker Kent Ford werkte ze tijdens haar periode bij het Carnegie Institution for Science opnieuw aan het - in haar scriptie aangehaalde - probleem van rotatiekrommen van sterrenstelsels. Ze maakte honderden observaties van sterrenstelsels en kwam tot de conclusie dat de geobserveerde rotatiesnelheden zodanig hoog waren dat je zou verwachten dat de sterren geen stabiele baan hadden, en weg zouden vliegen. Dit effect kreeg een naam: het Rubin-Ford effect. Om de snelheden te bepalen mat ze de Dopplerverschuiving van de H-alpha lijnen. Voortbouwend op het werk van de Zwitserse fysicus en astronoom Fritz Zwicky uit de jaren '30, stelde Rubin dat dit een sterke indicatie was voor het bestaan van donkere materie. In eerste instantie werden de ontdekking van Rubin en Ford als 'ongeldig' beschouwd. Pas later (vanaf 1976) zou het werk beschouwd worden als "baanbrekend" en zou het onderzoek het onderwerp van intense discussies worden.

In de jaren 1970 vond Rubin eindelijk voldoende bewijs die haar ontdekking onderbouwde, namelijk dat een onzichtbare massa verantwoordelijk was voor de beweging van de sterren. Deze onzichtbare massa noemen we donkere materie of materiaal dat geen licht afgeeft en verder gaat dan wat men kan zien in de melkweg. Er waren al sinds de jaren 1930 (cf. het werk van Firtz Zwicky) aanwijzingen dat de donkere materie bestond, maar het was pas met het werk van Rubin dat dit werd bevestigd. Sindsdien is het een belangrijk begrip in de sterrenkunde.

Rubin werd uiteindelijk een Senior Fellow aan het DTM, waar haar werkgebied werd beschreven als "galactische en extra-galactische dynamiek: grootschalige structuur en dynamiek van het universum". Tijdens haar carrière bestudeerde Rubin meer dan 200 sterrenstelsels.

Gelauwerd professor in de Astronomie en Astrofysica Sandra M. Faber, die verbanden vond tussen de helderheid van sterrenstelsels en de snelheden van de sterren, was een van Vera Rubin's doctoraalstudenten.

Erkenning voor haar werk

Rubin's bijdragen aan de astronomie, astrofysica en kosmologie werden onder meer geëerd met de: 

  • National Medal of Science in 1993 - voor Rubin's baanbrekende onderzoeksprogramma's in observationele kosmologie waaruit bleek dat veel van de materie in het heelal donker is, en voor haar belangrijke bijdragen aan het besef dat het universum complexer en mysterieuzer is dan was gedacht
  • Henry Norris Russell Lectureship in 1994 - een prijs die jaarlijks wordt uitgereikt door de American Astronomical Society ter erkenning van een levensduur van excellentie in het sterrenkundig onderzoek
  • Gold Medal van de Royal Astronomical Society in 1996 - deze prijs kreeg Rubin voor haar "wetenschappelijke onderscheiding" alsook haar "vastberadenheid en standvastigheid in het bevorderen van de rol van vrouwen in de sterrenkunde". Ze was de eerste vrouw die met deze prijs werd gehonoreerd na Caroline Herschel in 1828.
  • Weizmann Women & Science Award in 1996 - een prijs voor een uitstekende vrouwelijke wetenschapper die een belangrijke bijdrage leverde aan de wetenschappelijke gemeenschap
  • Gruber Prize in Cosmology in 2002
  • Catherine Wolfe Bruce Gold Medal in 2003 -  een prijs die ieder jaar door de Astronomical Society of the Pacific wordt toegekend voor een levenslange bijdrage aan de astronomie
  • James Craig Watson Medal in 2004 - een prijs die uitgereikt wordt door de Amerikaanse National Academy of Sciences voor bijdragen aan de astronomie

Verder ook nog:

Er werd ook een asteroïde naar Rubin vernoemd: de asteroïde 5726 Rubin. Daarnaast kreeg Vera Rubin ook van een aantal universiteiten een eredoctoraat, waaronder die van PrincetonYale en Harvard. Rubin was ook lid van onder meer de Amerikaanse National Academy of Sciences (als tweede vrouw ooit), the Pontifical Academy of Sciences en the American Philosophical Society. Ze kreeg verder ook de Richtmyer Memorial Award, de Dickson Prize for Science, de Adler Planetarium Lifetime Achievement Award en de Jansky Lectureship (the National Radio Astronomy Observatory).

Rubin werd vaak getipt als kandidaat voor de Nobelprijs voor de Natuurkunde, maar ze kreeg hem nooit. De meeste astronomen waren het erover eens dat Rubin's bewijs voor donkere materie een fundamentele kosmische ontdekking was. Omdat die ontdekking zo fundamenteel was, werd verwacht dat ze één dezer de Nobelprijs in ontvangst had kunnen nemen. Er was in de jaren voor haar overlijden dan ook heel wat controverse over het door het Nobelcomité niet toekennen van een prijs aan Rubin. Aangezien de Nobelprijsregels momenteel het posthuum toekennen van awards verbieden, zijn haar kansen helemaal verkeken.

 Persoonlijke leven

Van 1948 tot de dood van haar echtgenoot in 2008 was Vera Cooper getrouwd met Robert Rubin, die ze ontmoette toen hij een collega-student was aan Cornell University. Zijn hoofdvak was er fysische chemie. Ze nam bij hun huwelijk zijn naam over en zou dan ook al haar publicaties onder de naam Rubin maken. Hun huwelijk bracht vier kinderen voort. Alle vier behaalden ze een PhD in de natuurwetenschappen en wiskunde: David (1950) een PhD in de geologie werd uiteindelijk een geoloog bij de US Geological Survey; Judith Young (1952-2014), behaalde een PhD in cosmic-ray physics en werd een astronoom aan de Universiteit van Massachusetts; Karl (1956), behaalde een PhD in de wiskunde, en ging aan de slag als wiskundige aan de Universiteit van Californië in Irvine en Allan (1960), tot slot, behaalde een PhD in de geologie en schopte het tot geoloog aan Princeton University.

Vera Rubin overleed op 25 december 2016 op 88-jarige leeftijd.

Vrouwen in de wetenschap

Gemotiveerd door haar eigen strijd om geloofwaardigheid te winnen als vrouw in een veld dat wordt gedomineerd door mannelijke astronomen, moedigde Rubin actief meisjes aan om hun dromen met betrekking tot het onderzoek naar het heelal na te streven. Het overwinnen van ontmoedigende opmerkingen over haar studiekeuze was voor Rubin zelf een levenslange uitdaging.

In aanvulling op haar niet te negeren wetenschappelijk bijdrage aan de sterrenkunde, werd Rubin ook gelauwerd als een strijdkracht voor grotere erkenning van vrouwen in de wetenschap. Rubin wees organisatoren van astronomische events en samenkomsten op hun gebrek aan diverse sprekers en streed er actief voor om als vrouw te worden geaccepteerd bij de exclusieve Cosmos Club van Princeton; wat haar uiteindelijk ook luktte. Ze pleitte voor meer vrouwen in de Amerikaanse National Academy of Sciences (NAS), op review panels en in de academische zoekopdrachten. Ze bleef ontevreden over het aantal vrouwen dat jaarlijks werd verkozen. Zij verklaarde dat het meest trieste deel van haar leven. 

Rubin zou volgens de volgende basisprincipes geleefd en gewerkt hebben:

  • There is no problem in science that can be solved by a man that cannot be solved by a woman.
  • Worldwide, half of all brains are in women.
  • We all need permission to do science, but, for reasons that are deeply ingrained in history, this permission is more often given to men than to women.

Rubin in beeld

Rubin kreeg een personage in de 13de en laatste aflevering van de animatiereeks Cosmos: A Spacetime Odyssey. Je kan haar ook aan het woord zien in de BBC documentaire uit 2006: Most of Our Universe is Missing.

Vera Rubin animated in Cosmos: A Spacetime Odyssey

Bron afbeelding: Cosmos: A Spacetime Odyssey

Bronnen/Meer lezen

  • 'Het grootste deel van het heelal is zoek' Vera Rubin twijfelt aan Isaac Newton / Artikel in DE GROENE AMSTERDAMMER jrg. 136 nr. 18 mei 2012
  • Bright Galaxies, Dark Matters. Masters of Modern Physics / Vera Rubin, 1997

  • Headstrong: 52 women who changed science - and the world / Rachel Swaby, 2015 - RoSa ex.nr.: EII m/0138
  • Women, science, and myth: gender beliefs from antiquity to the present / Sue V. Rosser, 2008 - RoSa ex.nr: FII m/0618
  • Out of the shadows: contributions of twentieth-century women to physics / Nina Byers, 2006 - RoSa ex.nr.: EII m/0091
  • Nobel prize women in science: their lives, struggles and momentous discoveries / Sharon Bertsch McGrayne, 1998 - RoSa ex.nr.: T/0717
  • Women of science: righting the record / Kass-Simon & Farnes, 1993 - RoSa ex.nr.: EII m/0045


 Zie ook: