Στις 6 Ιανουαρίου, στην διάρκεια της 235ης συνεδρίασης της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας, ανακοινώθηκε ότι το υπό κατασκευή Μεγάλο Συνοπτικό Τηλεσκόπιο Έρευνας (LSST) θα μετονομαστεί σε Αστεροσκοπείο Vera Rubin. Τιμώντας την μνήμη της σπουδαίας Αμερικανής αστρονόμου Vera Rubin (1928–2016), ο Steve Kahn, διευθυντής του αστεροσκοπείου, δήλωσε: «είναι μεγάλη μας τιμή που το αστεροσκοπείο αυτό θα φέρει το όνομα της Vera Rubin, (… στις μελέτες της οποίας οφείλουμε) ορισμένα από τα πλέον ισχυρά αποδεικτικά στοιχεία για την ύπαρξη της σκοτεινής ύλης. Η συνεισφορά της στην επιστήμη, στην διάρκεια του προηγούμενου αιώνα, ήταν από τις πλέον σημαντικές, όχι μόνο στην αστρονομία αλλά και στην θεμελιώδη φυσική». 

Με διάμετρο κύριου κατόπτρου 8,4 m, το LSST αναμένεται να αρχίσει την λειτουργία του προς τα τέλη του 2022, πραγματοποιώντας την ακριβέστερη έως τώρα επισκόπηση του έναστρου ουρανού στο ορατό τμήμα του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Το τηλεσκόπιο αυτό θα συμβάλει στη διερεύνηση μίας ευρείας γκάμας αναπάντητων ακόμη ερωτημάτων. Σύμφωνα με τις προδιαγραφές του, το LSST θα έχει τη δυνατότητα να μελετήσει τη φύση και τις ιδιότητες της σκοτεινής ενέργειας, να πραγματοποιήσει τρισδιάστατες απεικονίσεις της κατανομής της σκοτεινής ύλης, να συμβάλει στη μελέτη βίαιων κοσμικών φαινομένων, όπως οι εκλάμψεις ακτίνων γ και οι εκρήξεις σουπερνόβα, να υπολογίσει τις τροχιές επικίνδυνων για τη Γη αστεροειδών, να συλλέξει δεδομένα για τη δημιουργία του Γαλαξία μας κ.ά. 

Έχοντας αποφασίσει από μικρή ηλικία να σπουδάσει αστρονομία, η Vera Rubin φοίτησε στο γυναικείο Κολέγιο Vassar, λαμβάνοντας το πτυχίο της στην αστρονομία το 1948. Επιθυμώντας να συνεχίσει σε μεταπτυχιακό επίπεδο τις σπουδές της, η Rubin έκανε αιτήσεις σε αρκετά πανεπιστήμια, μεταξύ των οποίων και στο Princeton, απ’ το οποίο ενημερώθηκε ότι το τμήμα αστρονομίας δεν δέχεται γυναίκες στο μεταπτυχιακό του πρόγραμμα (κάτι που άλλαξε μόλις το 1975). Εντέλει, η Rubin σπούδασε φυσική στο πανεπιστήμιο Cornell, με καθηγητές τους Philip Morrison, Richard Feynman και Hans Bethe. Στην συνέχεια, ολοκλήρωσε το διδακτορικό της στο Πανεπιστήμιο Georgetown το 1954 υπό την επίβλεψη του σπουδαίου θεωρητικού φυσικού και κοσμολόγου George Gamow, ο οποίος συνέβαλε καθοριστικά στην ανάπτυξη της θεωρίας της Μεγάλης Έκρηξης. 

Η σπουδαιότερη συνεισφορά της Rubin στην διεύρυνση των γνώσεών μας για το Σύμπαν αφορά στην ύπαρξη μίας μυστηριώδους και παράξενης μορφής ύλης που υπάρχει παντού και όμως είναι αόρατη: της σκοτεινής ύλης. Ιστορικά, οι πρώτες ενδείξεις για την σκοτεινή ύλη προέκυψαν από την μελέτη της κίνησης των γαλαξιών στα γαλαξιακά σμήνη, στην διάρκεια της δεκαετίας του '30. Τότε ήταν που ο αστρονόμος Fritz Zwicky διαπίστωσε ότι οι ταχύτητες των γαλαξιών που απαρτίζουν το γαλαξιακό σμήνος Κόμη είναι ασύμβατες με τους νόμους του Νεύτωνα για τις κινήσεις των ουράνιων σωμάτων και την βαρύτητα, εκτός και εάν εμπεριέχουν περισσότερη ύλη απ’ αυτήν που αντιστοιχεί στην φωτεινή τους ύλη. Με άλλα λόγια, το σμήνος αυτό, προκειμένου να «συγκρατεί» με την βαρυτική του έλξη τους γαλαξίες που το απαρτίζουν, πρέπει να εμπεριέχει και τεράστιες ποσότητες μίας άγνωστης μορφής ύλης. Η πλεονάζουσα αυτή ύλη, δεδομένου ότι δεν αλληλεπιδρά με την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, και ως εκ τούτου είναι αδύνατον να ανιχνευθεί με την βοήθεια των τηλεσκοπίων, ονομάστηκε «σκοτεινή». Χρειάστηκε να περάσουν περίπου 40 χρόνια, προκειμένου η ιδέα αυτή να γίνει ευρέως αποδεκτή από την αστρονομική κοινότητα, και η Vera Rubin διαδραμάτισε κομβικό ρόλο στην αποδοχή της.

Πραγματικά, μέχρι τις πρωτοποριακές μελέτες της Rubin στην διάρκεια της δεκαετίας του '70, οι περισσότεροι αστρονόμοι θεωρούσαν ότι το μεγαλύτερο ποσοστό της μάζας ενός γαλαξία είναι συγκεντρωμένο στην ευρύτερη περιοχή που περιβάλλει τον πυρήνα του, όπου παρατηρείται και η μεγαλύτερη συσσώρευση άστρων και αερίων. Εκεί, δηλαδή, όπου η πυκνότητα της ύλης είναι μεγαλύτερη και κατά συνέπεια η βαρυτική έλξη ισχυρότερη. Εάν, όμως, ίσχυε αυτό, τότε, σε αντιστοιχία με τους πλανήτες που περιφέρονται γύρω από τον Ήλιο, τα άστρα που βρίσκονται σε μεγάλες αποστάσεις από τους γαλαξιακούς πυρήνες θα έπρεπε να περιφέρονται με πολύ μικρές ταχύτητες γύρω τους. Οι μετρήσεις της Rubin, όμως, έδειξαν ακριβώς το αντίθετο: αντί οι ταχύτητες περιφοράς των άστρων να μειώνονται, παρέμεναν σταθερά υψηλές σε μεγάλες αποστάσεις από το γαλαξιακό κέντρο. Με άλλα λόγια, τα άστρα στις παρυφές των γαλαξιών διαγράφουν τροχιές με πολύ μεγαλύτερες ταχύτητες από αυτές που θα «έπρεπε» να είχαν, εάν η ορατή γαλαξιακή ύλη αντιστοιχούσε επακριβώς και στη συνολική τους μάζα, τόσο μεγάλες που θα έπρεπε να είχαν εκτιναχθεί στο Διάστημα.

Δεδομένου ότι η φωτεινή ύλη των γαλαξιών δεν επαρκεί ώστε να συγκρατήσει με την βαρυτική της έλξη τα άστρα αυτά στις τροχιές τους, η Rubin κατέληξε στο συμπέρασμα ότι οι γαλαξίες εμπεριέχουν περισσότερη ύλη απ’ αυτήν που μπορούμε να δούμε. Κάθε γαλαξίας, δηλαδή, πρέπει να περιβάλλεται από ένα αχανές νέφος αόρατης, σκοτεινής ύλης, που αντιστοιχεί και στο μεγαλύτερο ποσοστό της συνολικής του μάζας, η βαρυτική έλξη του οποίου συμβάλλει στο να διατηρείται η συνοχή του γαλαξία άθικτη. Έκτοτε, οι ενδείξεις για την ύπαρξη της σκοτεινής ύλης πολλαπλασιάστηκαν και σήμερα η μεγάλη πλειονότητα των αστρονόμων θεωρεί ότι η σκοτεινή ύλη όντως υπάρχει, παρόλο που η φύση της εξακολουθεί να παραμένει άγνωστη (περισσότερες πληροφορίες για την σκοτεινή ύλη και τις προσπάθειες να αποκρυπτογραφηθεί η φύση της μπορείτε να αντλήσετε από το βιβλίο της παράστασης Αναζητώντας την Σκοτεινή Ύλη).

Στην διάρκεια της ζωής της, η Vera Rubin τιμήθηκε με πολλά διπλώματα και μετάλλια, μεταξύ των οποίων το Εθνικό Μετάλλιο Επιστημών (1993), το Χρυσό Μετάλλιο της Βασιλικής Αστρονομικής Εταιρείας (1996) και το Διεθνές Βραβείο Kοσμολογίας Gruber (2002), ενώ ήταν μόλις η δεύτερη γυναίκα αστρονόμος που εκλέχθηκε το 1982 μέλος της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών. Αξίζει να σημειωθεί εδώ ότι οι ευρύτερες προκλήσεις που αντιμετώπιζαν οι γυναίκες της εποχής της, που ήθελαν να ασχοληθούν με τις επιστήμες, δεν στάθηκαν εμπόδιο στην μεγάλη επιθυμία της Rubin να γίνει αστρονόμος. Η ίδια, μάλιστα, ανέφερε σε ομιλίες και άρθρα της αρκετά παραδείγματα του άνισου τρόπου με τον οποίον την αντιμετώπιζαν οι άντρες συνάδελφοί της. Ένας  υπεύθυνος συνέντευξης σε κολλέγιο, για παράδειγμα, απαξίωσε την επιθυμία της να σπουδάσει αστρονομία, ρωτώντας την εάν θα την ενδιέφερε να ασχοληθεί με την ζωγραφική απεικόνιση αστρονομικών αντικειμένων, ενώ ένας επικεφαλής πανεπιστημιακού τμήματος της πρότεινε να παρουσιάσει εκείνος μία έρευνά της σε συνέδριο της Αστρονομικής Εταιρείας των ΗΠΑ, επειδή ήταν έγκυος. Όπως, όμως, έλεγε και η ίδια, «δεν υπάρχει πρόβλημα στις επιστήμες που να μπορεί να επιλυθεί από έναν άνδρα, αλλά όχι από μία γυναίκα».

Τον Απρίλιο του 1989, η Rubin έδωσε μία συνέντευξη στον φυσικό και συγγραφέα  Alan Lightman. Μεταξύ των ερωτήσεων που κλήθηκε να απαντήσει ήταν και η εξής: «νομίζεις ότι οι εμπειρίες που αποκόμισες από τις επιστήμες θα ήταν διαφορετικές εάν ήσουν άντρας και όχι γυναίκα;» Η απάντηση της Rubin ήταν χαρακτηριστική: «Φυσικά. Αλλά δεν θα έπρεπε να κάνεις σε μένα αυτή την ερώτηση. Η τραγωδία σ’ αυτή την ερώτηση είναι όλες εκείνες οι γυναίκες που θα ήθελαν να γίνουν αστρονόμοι και τελικά δεν έγιναν». 

Πηγές:

https://www.amnh.org/learn-teach/curriculum-collections/cosmic-horizons-book/vera-rubin-dark-matter

https://www.symmetrymagazine.org/article/vera-rubin-giant-of-astronomy

https://www.lsst.org/news/vro-press-release

Φωτογραφία: Carnegie Institution for Science / Associated Press

π