Vera Rubin

Vera Rubin (1928-2016) is een Amerikaanse astronome. Ze groeit uit tot een pionier (m/v/x) in het onderzoek naar de rotatiesnelheden van sterrenstelsels en wordt daarnaast vooral bekend door haar ontdekking van donkere materie (onzichtbare materie in het heelal) en het Rubin-Ford effect, waarmee wordt aangetoond dat sterrenstelsels niet helemaal roteren zoals eerder werd gedacht.

Rubin strijdt haar hele carrière voor meer en betere mogelijkheden voor vrouwen in de astronomie. In 1965 wordt ze de eerste vrouw ooit die toestemming krijgt om sterren te observeren in het beroemde Palomar-observatorium te San Diego.

Vera Florence Cooper

Vera Rubin wordt geboren als Vera Florence Cooper. Ze zal later, na haar huwelijk met Robert Rubin, de naam van haar man overnemen. Aangezien Vera Cooper pas als onderzoeker aan de slag gaat na haar huwelijk, zal ze al haar wetenschappelijk werk onder de naam ‘Vera Rubin’ verrichten.

Vera Cooper is de jongste van twee zussen. Haar ouders zijn 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 werkzaam als boekhouder bij The Bell Telephone Company). Het gezin immigreert pas van Litouwen naar Washington, DC in de VS wanneer dochter Vera 10 is. 

Het is in de VS dat Rubin haar interesse voor sterrenkunde ontwikkelt. Een interesse die enkel maar groeit dankzij de betrokkenheid van haar vader. Hij helpt Vera onder meer met het bouwen van een telescoop.

Studie in de sterrenkunde

De liefde voor de sterren gaat niet over. Vera Rubin volgt een bacheloropleiding astronomie aan het Vassar College in New York. Ze zou deze keuze gemaakt hebben omdat Maria Mitchell (de eerste vrouwelijke astronoom in de VS) daar heeft gewerkt. In 1948 voltooit ze haar opleiding astronomie. Rubin is dat jaar de enige afgestudeerde in de sterrenkunde. 

Na het succesvol voltooien van haar bacheloropleiding probeert Rubin de gerenommeerde universiteit van Princeton binnen te geraken voor haar masteropleiding. Princeton accepteert op dat moment echter geen vrouwen in de astronomiemaster en zegt 'neen'. Pas na 1975 zal de universiteit van Princeton zijn beleid aanpassen.

Optie twee dan maar. Rubin wordt wel toegelaten tot Cornell University in New York, waar ze les krijgt van heel wat grote namen in de fysica en astronomie. Zo studeert Rubin onder meer natuurkunde 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 kiest uiteindelijk Cornell University boven Harvard College Observatory (waar ze ook toegelaten was) zodat zij en haar man (die als chemiestudent ook aan Cornell was aanvaard) samen kunnen verder studeren. Dat Cornell University heel wat invloedrijke namen kon voorleggen als professoren hielp natuurlijk ook.

Rubin studeert in 1951 af en doet 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). Rubin's scriptie wordt door deze observaties als controversieel beschouwd. Ze betoogt namelijk dat sterrenstelsels om een nog onbekend centrum draaien, in plaats van simpelweg naar buiten zoals toen door de oerknaltheorie voorspeld werd. De paper die ze opstelt op basis van haar proefschrift wordt verworpen door zowel het toonaangevende Astronomical Journal als het Astrophysical Journal.

Aan de slag in de astronomie

Na haar masteropleiding blijft Rubin actief in het hoger onderwijs. Ze krijgt een doctoraat aangeboden aan Georgetown University en rondt er haar PhD af in 1954. In dat werk concludeert Rubin dat sterrenstelsels samen clusteren (in plaats van willekeurig verspreid te zijn). In eerste instantie worden ook de resultaten van dit werk niet geaccepteerd door haar peers. Pas vijftien jaar later zal er vanuit de wetenschappelijke wereld bevestiging volgen én erkenning: Rubin had al die tijd gelijk.

Na het afronden van haar PhD bekleedt Rubin diverse academische posities, zowel als onderzoeksassistent en als assistent hoogleraar. Ze dient een jaar als instructeur wiskunde en natuurkunde aan Montgomery County Community College (Bleu Bell, Pennsylvania), vervolgens werkt ze van 1955-1965 als onderzoeksmedewerker astronomie aan Georgetown University (Washington D.C.), waar ze ook actief is als docent (1959-1962) en als universitair docent (1962-1965) in de sterrenkunde. In 1965 krijgt Rubin een vaste positie als astronome aan het Carnegie Institution for Science, bij de Department of Terrestrial Magnetism (DTM).

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

Succesvol in de astronomie

Samen met astronoom Kent Ford werkt Rubin tijdens haar periode bij het Carnegie Institution for Science opnieuw aan de - in haar scriptie aangehaalde - rotatie van sterrenstelsels. Rubin maakt honderden observaties van sterrenstelsels en komt tot de conclusie dat de geobserveerde rotatiesnelheden zodanig hoog zijn dat je zou verwachten dat de sterren geen stabiele baan hebben, maar weg zullen vliegen. Dit effect krijgt een naam: het Rubin-Ford effect. 

Voortbouwend op het werk van de Zwitserse astronoom Fritz Zwicky uit de jaren '30, stelt Rubin tijdens haar onderzoek dat er een sterke indicatie is voor het bestaan een onzichtbare materie in het heelal. Ook deze ontdekking van Rubin wordt in eerste instantie niet aanvaard door haar collega-astronomen. 

Donkere materie

Pas in 1976 vindt Rubin voldoende bewijs om haar ontdekking (dat een onzichtbare massa verantwoordelijk is voor de beweging van de sterren) te onderbouwen. Deze onzichtbare massa noemen we tegenwoordig donkere materie. Al eerder hadden astronomen aanwijzingen geleverd voor het bestaan van deze materie. Het werk van Rubin leverde voor het eerst onweerlegbaar bewijs. Sindsdien is het een belangrijk begrip in de sterrenkunde.

Tijdens haar carrière bestudeert Rubin meer dan 200 sterrenstelsels. Ze wordt uiteindelijk een Senior Fellow aan het DTM, waar haar werkgebied wordt beschreven als "galactische en extragalactische dynamiek: grootschalige structuur en dynamiek van het universum".

Vera Rubin overlijdt uiteindelijk op 25 december 2016 op 88-jarige leeftijd.

Leuk weetje

Sandra M. Faber, gelauwerd professor in de Astronomie en Astrofysica die verbanden wist te vinden tussen de helderheid van sterrenstelsels en de snelheden van de sterren, was een van Vera Rubin's doctoraalstudenten. Mentorschap for the win!

Erkenning voor haar werk

Ondanks de controverse rond haar bevindingen en de terughoudendheid die ze ervaart in het begin van haar carrière, kan Vera Rubin toch een mooie lijst erkenningen voorleggen. 

Rubin's bijdragen aan de astronomie, astrofysica en kosmologie worden onder meer geëerd met volgende prestigieuze prijzen: 

• James Craig Watson Medal in 2004 - een prijs die uitgereikt wordt door de Amerikaanse National Academy of Sciences voor bijdragen aan de astronomie
• 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
• Gruber Prize in Cosmology in 2002
• 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 tweede vrouw die met deze prijs werd gehonoreerd (Caroline Herschel was in 1828 de eerste).
• Weizmann Women & Science Award in 1996 - prijs voor 'een uitstekende vrouwelijke wetenschapper' die een belangrijke bijdrage leverde aan de wetenschappelijke gemeenschap
• 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
• National Medal of Science in 1993 - voor Rubin's baanbrekende onderzoeksprogramma's in observationele kosmologie en voor haar belangrijke bijdragen aan het besef dat het universum complexer en mysterieuzer is dan eerder was gedacht

Er is ook een asteroïde naar Rubin vernoemd: de asteroïde 5726 Rubin. Daarnaast krijgt Vera Rubin ook van een aantal gerenommeerde universiteiten een eredoctoraat, waaronder die van Princeton (waartoe ze eerst niet werd toegelaten als vrouw!), Yale en Harvard. 

Rubin is ook lid van instanties zoals de Amerikaanse National Academy of Sciences (als tweede vrouw ooit), the Pontifical Academy of Sciences en the American Philosophical Society. 

Ze mocht 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) in ontvangst nemen.

Geen Nobelprijs na de dood

Rubin wordt meermaals getipt als kandidaat voor de Nobelprijs voor de Natuurkunde, maar ze krijgt hem uiteindelijk nooit. De meeste astronomen zijn het erover eens dat Rubin's bewijs wat betreft donkere materie een fundamentele kosmische ontdekking was. Omdat die ontdekking zo fundamenteel is, werd verwacht dat ze de Nobelprijs in ontvangst had mogen nemen. 

In de jaren voor haar overlijden was dan ook heel wat controverse over het door het Nobelcomité niet toekennen van een prijs aan Rubin. Aangezien de Nobelprijsregels (momenteel) het postuum toekennen van prijzen verbieden, zijn haar kansen helemaal verkeken.

Vrouwen in de wetenschap

Het naast zich neerleggen van constante ontmoedigende opmerkingen over haar niet zo stereotiepe studiekeuze blijkt voor Rubin zelf een levenslange uitdaging. Gemotiveerd ook door haar eigen strijd om daarnaast geloofwaardigheid te winnen als vrouw in een werkveld dat wordt gedomineerd door mannelijke astronomen, moedigt Rubin tijdens haar carrière actief meisjes en jonge vrouwen aan om hun dromen met betrekking tot onderzoek naar het heelal na te streven. 

In aanvulling op haar niet te negeren wetenschappelijk bijdrage aan de sterrenkunde, wordt Rubin dan ook gelauwerd als een vooruitstrevende kracht wat betreft grotere erkenning voor vrouwen in de wetenschap. Rubin wijst organisatoren van astronomische events en samenkomsten op hun gebrek aan diverse sprekers en voert actief strijdt om als vrouw te worden geaccepteerd bij de exclusieve Cosmos Club van Princeton (wat haar uiteindelijk ook zal lukken!). 

Rubin pleit voor meer vrouwen in de Amerikaanse National Academy of Sciences (NAS), op review panels en in de academische zoekopdrachten. Ze blijft haar hele leven ontevreden over het aantal vrouwen dat jaarlijks wordt verkozen en verklaart dit op een bepaald moment zelf als ‘het meest trieste deel van mijn leven’. 

Rubin zou steeds 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.

Vera Rubin in beeld

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

Meer lezen?

• RoSa luistert: Wetenschapheldinnen

Aanraders uit de RoSa-bibliotheek:

• Headstrong: 52 women who changed science - and the world / Rachel Swaby, 2015 - RoSa ex.nr.: EII m/138
• Women, science, and myth: gender beliefs from antiquity to the present / Sue V. Rosser, 2008 - RoSa ex.nr: FII m/618
• Out of the shadows: contributions of twentieth-century women to physics / Nina Byers, 2006 - RoSa ex.nr.: EII m/91
• Nobel prize women in science: their lives, struggles and momentous discoveries / Sharon Bertsch McGrayne, 1998 - RoSa ex.nr.: T/717
• Women of science: righting the record / Kass-Simon & Farnes, 1993 - RoSa ex.nr.: EII m/45