Вера Рубин и Галактика
ЕЙ ПРОЧИЛИ НОБЕЛЕВСКУЮ ПРЕМИЮ
Вера Рубин умерла два месяца назад 25 декабря, в ночь после первого вечера Хануки. Ей было 88 лет. Наблюдения Рубин и измерения вращения галактик привели физиков к догадке, что Вселенная может быть заполнена так называемой темной материей, природа которой до сих пор неизвестна.
Первым на ее след напал Фриц Цвикки, швейцарский ученый, один из наиболее пытливых астрофизиков прошлого века. В 1933 г. он замерил скорость движения галактик в скоплении Волос Вероники. Цвикки пытался понять, что удерживает вместе более тысячи галактик, хотя они вращаются одна вокруг другой на огромных скоростях (около 1000 км/с). Из-за этого они давно должны были оторваться от гравитационной привязи и разлететься в разных направлениях, как кресла вращающейся карусели, связанные с ней слишком слабой цепью.
Цвикки обнаружил, что скопление Волос Вероники должно обладать большей суммарной массой по сравнению с той, в которую складываются все его видимые в телескопы звезды. Эту гипотетическую невидимую форму материи ученый окрестил «темной материей». Гипотеза Цвикки тогда казалась астрономической экзотикой, в нее мало кто поверил. И только исследования Рубин, проведенные спустя несколько десятилетий, убедили астрофизиков, что в космосе на самом деле есть какая-то неизученная, невидимая, таинственная материя.
Вера Рубин родилась 23 июля 1928 г. в Филадельфии (США), в семье еврейских иммигрантов, которые уехали в Америку из Российской империи. Отец Рубин был родом из Виленской губернии, а мать – из Бессарабии. Вера заинтересовалась астрономией в раннем возрасте, хотя один из учителей в средней школе пытался отвадить девочку от этого дела, советуя «держаться подальше от точных наук». В 14-летнем возрасте Рубин соорудила с помощью отца, инженера-электрика, свой первый телескоп. Отец брал свою дочь на встречи ассоциации астрономов-любителей. Именно благодаря ему Вера твердо решила продолжать изучать астрономию.
Рубин и ее коллега Кент Форд из Института Карнеги (Вашингтон, округ Колумбия) в конце 1960-х и начале 1970-х замеряли скорость движения звезд в спиральной галактике Андромеды, ближайшей к Млечному Пути. Рубин и Форд ожидали, что звезды, подобно планетам в нашей Солнечной системе, с удалением от центра должны двигаться медленнее. К удивлению исследователей, выяснилось, что скорость движения ближайших и удаленных звезд одинаковая.
Затем Рубин исследовала особенности вращения более двухсот других галактик. Результаты были похожими. Все указывало на то, что либо не работает закон гравитации, либо галактики погружены в облако темной материи. Звезды «чувствуют» гравитационное притяжение некоей обширной субстанции, которая имеет гораздо больший вес, нежели небесные тела, наблюдаемые при помощи телескопов. Отсюда и их впечатляющая скорость вращения вокруг центра галактики.
Первые результаты своих измерений Рубин опубликовала в начале 1970-х. Поначалу их приняли скептически. Только к 1980 г. большая часть астрофизиков приняла тревожную мысль о том, что галактики содержат некую неизвестную материю, которая не светится и не преломляет свет. Она попросту прозрачна и невидима. И ее масса в 10 раз больше массы всех видимых в телескопы звезд!
Текущие оценки показывают, что загадочная субстанция Вселенной по массе более чем в пять раз превышает известную нам материю, состоящую из «представителей» периодической таблицы элементов Менделеева. Уже несколько десятилетий идет поиск частиц, составляющих темную материю, но пока успеха в этом деле нет.
Труды Рубин неоднократно отмечались наградами. Она стала второй в истории женщиной, удостоенной золотой медали Королевского астрономического общества, была членом Национальной академии наук США и в 1993-м получила Национальную медаль науки (США). Рубин не раз называли самой вероятной претенденткой на Нобелевскую премию по физике, но до награждения дело так и не дошло. Астроном Эмили Левеске из Университета штата Вашингтон заметила по этому поводу: «Альфред Нобель завещал, что премией по физике отмечаются «самые важные открытия» в этой области. Если темная материя не важное открытие, то я не знаю, что важное».
Вера Рубин была верующей и не считала это помехой для занятий наукой. Рубин однажды сказала: «Я иудейка, и для меня религия – это что-то вроде морального кодекса. Я считаю, что в идеале наука должна восприниматься как нечто помогающее понять наше место во Вселенной».
