Vera Rubin

Vera Rubin, galaksilerin dönüş hızlarını ölçerek evrendeki maddenin büyük bölümünün görünmez olduğunu gösteren Amerikalı gökbilimcidir. Kendi galaksimizin ve Andromeda gibi komşularının dış bölgelerinde yıldızların beklenenden çok daha hızlı döndüğünü fark etti. Bu gözlem, bugün karanlık madde diye adlandırdığımız gizemli bileşenin en güçlü kanıtlarından biri oldu. Şili'deki Vera C. Rubin Gözlemevi onun adını taşır.

Hayatı

Vera Florence Cooper, 23 Temmuz 1928'de Philadelphia'da doğdu. Ailesi, o on yaşındayken Washington'a taşındı. Babası Philip Cooper, Bell Telephone şirketinde elektrik mühendisi olarak çalışıyordu. Küçük Vera, odasının penceresinden yıldızların gece boyunca gökyüzünde nasıl hareket ettiğini izlemeye bayılırdı; bu ilgiyle kendi başına teleskop yapmaya bile girişti. Babası ona yardım etti ve onu astronomi toplantılarına götürdü.

Vassar Koleji'nde astronomi okudu ve 1948'de mezun oldu; o yıl bu bölümden diploma alan tek kişiydi. Aynı yıl fizikçi Robert Rubin ile evlendi. Cornell Üniversitesi'nde yüksek lisans yaptı, derslerini Richard Feynman ve Hans Bethe gibi isimlerden aldı. 1951'de Amerikan Astronomi Derneği'ne sunduğu yüksek lisans çalışmasında, galaksilerin evrenin genişlemesi dışında bir genel dönüş hareketi yapabileceğini ileri sürdü; bu fikir o zaman büyük ilgi görmedi. Doktorasını 1954'te Georgetown Üniversitesi'nde, Büyük Patlama kuramının öncüsü George Gamow'un yanında, galaksilerin gökyüzündeki kümelenmesi üzerine tamamladı.

Dört çocuk yetiştirdi; çocuklarının hepsi sonradan bilim alanında doktora yaptı. Bir yandan ev ve çocuklarla, bir yandan araştırmayla uğraşmak zorundaydı. 1965'te Washington'daki Carnegie Enstitüsü'nün Karasal Manyetizma Bölümü'ne katıldı. Aynı yıl, Palomar Gözlemevi'nde resmî olarak gözlem yapmasına izin verilen ilk kadın gökbilimci oldu. O güne kadar gözlemevinde kadınlar için ayrı bir tuvalet bile yoktu; Rubin bunu kendi elleriyle kâğıttan bir kadın figürü keserek çözdü. Yaşamının son yıllarına dek araştırma ve konuşmalarla gökbilime katkı verdi. Vera Rubin, 25 Aralık 2016'da New Jersey'nin Princeton kentinde 88 yaşında öldü.

Çalışmaları

Rubin, 1960'ların sonunda yaygın gökbilim sorularından uzaklaşmak istedi ve daha az tartışmalı bir konu aradı: galaksilerin içindeki yıldızların ve gazın nasıl döndüğü. Kent Ford adlı meslektaşının geliştirdiği duyarlı spektrografla Andromeda Galaksisi'nin farklı bölgelerinde yıldızların ve iyonlaşmış gaz bulutlarının hızlarını ölçtüler. Newton'un kütleçekimine göre, Güneş Sistemi'nde olduğu gibi, merkezden uzaklaştıkça dönüş hızı düşmeliydi; çünkü kütlenin çoğu merkezde toplanmış görünüyordu. Oysa Rubin ve Ford'un ölçümlerinde dış bölgelerin hızı azalmıyor, hemen hemen sabit kalıyordu.

Sonuçlarını 1970'te yayımladılar. Ardından Rubin, Ford ve Norbert Thonnard onlarca sarmal galaksiyi daha ölçtü. Her birinde aynı "düz dönüş eğrisi" görüldü. Bu, galaksilerde gözle görülen yıldız ve gaz kütlesinden çok daha fazla bir kütlenin bulunması gerektiği anlamına geliyordu. Bu görünmeyen kütle, bir galaksiyi saran ve onu bir arada tutan geniş bir halo oluşturuyordu. Fritz Zwicky de çok daha önce galaksi kümelerinde "kayıp kütle"ye işaret etmişti, ama Rubin'in çok sayıda galaksiyi kapsayan, sistematik ölçümleri sorunun gerçek olduğunu kanıtladı.

Zamanla başka yöntemler de aynı sonuca vardı: kütleçekimsel mercek etkisi, galaksi kümeleri, kozmik mikrodalga artalan ışıması. Bugünün kozmolojik modeline göre evrenin yaklaşık yüzde yirmi yedisi karanlık madde, yüzde beşi sıradan maddedir; kalan kısım karanlık enerjidir. Karanlık maddenin ne olduğu hâlâ bilinmiyor; bu, çağdaş fiziğin en büyük açık sorularından biridir.

Rubin ayrıca bazı galaksilerin kendi içinde ters yönde dönen yıldız ve gaz bileşenleri taşıdığını, Yerel Grup'un da büyük ölçekte beklenmedik bir akış hareketi içinde olduğuna dair ilk ipuçlarını Ford ve diğer ortaklarıyla birlikte buldu. Bu çalışmalar da, evrenin yapısına dair kuramları sınayan önemli gözlemler olarak anıldı.

Mirası

Rubin, Ulusal Bilimler Akademisi'ne seçilen ikinci kadın gökbilimci oldu (1981). 1993'te ABD Ulusal Bilim Madalyası'nı aldı. 1996'da Kraliyet Astronomi Topluluğu'nun Altın Madalyası'na layık görülen, Caroline Herschel'den sonraki ikinci kadın oldu. Karanlık madde konusunda Nobel Fizik Ödülü almadı; birçok meslektaşı bunu bir eksiklik olarak görür.

Mars'taki Curiosity gezgininin tırmandığı bir sırt onun adını taşır, bir de asteroit. Şili'deki Cerro Pachón'da yer alan Vera C. Rubin Gözlemevi, Legacy Survey of Space and Time (LSST) denen on yıllık gökyüzü taramasını yapacak şekilde tasarlandı; ilk görüntülerini Haziran 2025'te yayımladı.

Rubin bilimin yanı sıra kadınların bilimdeki yerini de savunmayı ömür boyu sürdürdü; gençleri teşvik etti, ayrımcılığa karşı çıktı. Meraklı, sabırlı ve cömert çalışma tarzıyla genç bilim insanlarına ilham verdi.

Rubin'in çalışması, gözlemin kuramı nasıl yeniden yönlendirebileceğinin güzel bir örneğidir: düzgün ve titiz ölçümler, evrenin yapısına dair yerleşik varsayımları sorgulatmıştır.

Kısaca

• 23 Temmuz 1928'de Philadelphia'da doğdu; 25 Aralık 2016'da Princeton, New Jersey'de öldü.
• Kent Ford ile Andromeda ve diğer sarmal galaksilerin düz dönüş eğrilerini ölçtü.
• Bu gözlem, karanlık maddenin varlığına dair en güçlü kanıtlardan biri oldu.
• 1965'te Palomar'da resmî olarak gözlem yapan ilk kadındı.
• Şili'deki Vera C. Rubin Gözlemevi onun adını taşıyor.

Fotoğraf: NASA · Public domain · Wikimedia Commons