История Веры Рубин, первой женщины, открывшей темную материю

Не нужно быть всемирно известным астрофизиком, чтобы понять, что такое движение нарушает законы Ньютона. Рубину потребовалось два года, чтобы сформулировать первые выводы из этих странных экспериментальных данных. Ее перфокарты были первым доказательством существования темной материи.

Ученые теперь знают, что темная материя составляет 84% всей материи во Вселенной. Это влияет на то, как галактики и скопления галактик движутся друг относительно друга.

Вера Рубин была одной из первых женщин в истории, получивших возможность работать в Паломарской обсерватории в Сан-Диего. Она увлеклась звездами еще в детстве: рисовала падающие звезды, собирала телескоп и писала литературные сочинения о звездах. В университете она нашла свою тему: динамика движения галактик. От астронома Георгия (Георгия) Гамова Рубин получила идею применить то, что она узнала о вращении Млечного Пути, к другим галактикам и посмотреть, будет ли отличаться их динамика. Кроме того, Рубин искал общую ось или центр движения галактик (или доказательства того, что галактики движутся хаотично и независимо друг от друга).

Во время поисков она обнаружила плоскость, где галактик было намного больше, чем в любой другой. Наша великая родина, сверхскопление галактик, тоже находится в этой плоскости. Однако ее работа была встречена волной критики и так и не была опубликована. Дальнейшие исследования Рубина подтвердили, что галактики движутся скоординировано, а не хаотично, объединяясь в гигантские группы. После встречи с Кентом Фордом в Институте земного магнетизма Карнеги Рубин начал работать над самым чувствительным на тот момент спектрометром — прибором, который разлагает свет на волны определенной длины волны. Прибор позволял изучать галактики не в целом, а наблюдать их отдельные части.

READ  Важное в культуре за неделю: запись

Вместе Рубин и Форд стали наблюдать за квазарами — ярчайшими объектами во Вселенной, галактиками, в центре которых находятся сверхмассивные черные дыры. Чтобы не разбрасываться (и сэкономить драгоценное время с помощью спектрометра), исследователи решили сосредоточиться на галактике Андромеды. Затем у Рубина появилась возможность вернуться к своим исследованиям вращения галактик. То, что они увидели, было совсем не тем, что они ожидали. В Солнечной системе объекты ближе к центру движутся быстрее, чем объекты на краях. Масса порождает гравитацию, которая определяет скорость вращения. А поскольку в галактиках большая часть вещества — и большая часть массы — сосредоточена в центре, периферийные области в расчетах движутся гораздо медленнее. Но в Андромеде все иначе: периферийные области вращаются с той же скоростью, что и центр.

Темная материя, предложенная Яном Оортом и Фрицем Цвикки еще в 1932 году, является единственно возможным объяснением этого явления. Однажды Рубин нарисовал от руки галактику Андромеды, и головоломка сложилась воедино: если в галактике есть облако темной материи, оно может выровнять распределение массы. Гравитация — и с такой скоростью вращения — будет соответствовать.

Source