Vera Rubin

(1928-2016)

Início da vida

Vera Rubin nasceu em 23 de julho de 1928, na Filadélfia, Pensilvânia, filha dos pais judeus do leste europeu Phillip e Rose Cooper. Ela era sua segunda filha, pois o Cooper teve uma filha mais velha, Ruth. Ambos os Coopers trabalharam na Bell Telephone Company, na Filadélfia, onde também se conheceram. Quando Rubin tinha 10 anos, sua família se mudou para Washington, DC, onde completou sua escolaridade secundária. Ao longo de sua jornada educacional inicial, seus pais fomentaram seu amor pela ciência. O pai de Rubin a ajudou com a construção de um telescópio de papelão para que ela pudesse fotografar o movimento de estrelas, e sua mãe persuadiu a bibliotecária local a permitir que ela verificasse livros de ciência para adultos (Childers 2019). O amor de infância de Rubin pela ciência não foi uma fixação fugaz, mas sim a base do trabalho de sua vida. Ela se formou no ensino médio em 1944 e, há muito tempo inspirada pela primeira astrônoma feminina norte-americana Maria Mitchell, que lecionou no Vassar College, em Nova York, ela passou a frequentar Vassar no final daquele ano (Jepsen 2020). Quando ela disse a seu professor de física do ensino médio que estaria frequentando Vassar, ele duvidou de sua proeza, dizendo a Rubin “Desde que você fique longe da ciência, você deve fazer OK”, (Scoles 2016). Rubin se formou em astronomia, e foi o único aluno na escola de todas as mulheres a fazê-lo (Childers 2019). Enquanto estava nas férias de verão, ela trabalhou nos verões no Laboratório de Pesquisa Naval e no Observatório Naval dos EUA (Smithsonian National Air and Space Museum 2021). No verão de 1947, ela conheceu o estudante de física de Cornell e futuro marido, Bob Rubin. A dupla se casou no outono do mesmo ano e, na primavera de 1948, Rubin recebeu seu diploma de Vassar. Ela se candidatou à pós-graduação em Princeton, embora tenha sido negada devido a ser uma mulher (Childers 2019). Bob estava no programa V-12 da Marinha, que estacionou aqueles alistados em universidades para aprender habilidades úteis. Depois de se formar, Rubin foi se juntar ao marido em Cornell. Ela falou muito de sua experiência lá, observando que “Cornell foi um lugar muito emocionante por causa da física”, (Wilensky 2021). Em 1951, ela obteve um mestrado de Cornell, enquanto seu marido recebeu seu PhD (Smithsonian National Air and Space Museum 2021). Após a graduação, Bob foi contratado pelo National Bureau of Standards. A dupla retornou a Washington, DC, onde Rubin embarcou em uma jornada profissional frutífera – embora desafiadora.

Outras Atividades Acadêmicas e Profissionais

Quando os Rubins se mudaram para Washington, DC, eles já tinham um filho e outro no caminho. Ela tirou uma folga brevemente para cuidar de seu filho primogênito, David, mas permaneceu profundamente investida em ciência. Rubin refletiu sobre esse período de sua vida e escreveu: “Eu empurraria David para o playground, o sentaria na caixa de areia e leria o Astrophysical Journal” (Jepsen 2020). Com o apoio contínuo e incentivo de seu marido, ela decidiu voltar para a escola. Ela foi aceita no programa de doutorado em astronomia da Universidade de Georgetown, que foi um dos únicos programas na área a oferecer cursos noturnos (Smithsonian National Air and Space Museum 2021). Isso melhor se adequou à sua agenda lotada como mãe, embora entre 1952-1954, grande parte do apoio de Bob e seus pais foi necessário enquanto ela conduzia sua pesquisa (Jepsen 2020). Em 1950, Rubin fez uma palestra na American Astronomical Society sobre sua tese de mestrado intitulada “Rotação do Universo”. Ela discutiu a distribuição de velocidade das galáxias e recebeu comentários em grande parte negativos dos participantes totalmente masculinos (Scoles 2016). No entanto, esta palestra atraiu a atenção do físico teórico e cosmólogo George Gamow. A pesquisa de Gamow é considerada fundamental no mundo da física, especificamente seu trabalho em ajudar a desenvolver a Teoria do Big Bang. Ele procurou Rubin, fazendo perguntas após perguntas. Um deles se destacou para ela: “Existe um comprimento de escala na distribuição de galáxias?” e ela decidiu realizar a pesquisa para responder a essa pergunta através de sua tese de doutorado (Jepsen 2020). Em última análise, Gamow tornou-se seu conselheiro de tese. Ela recebeu seu doutorado e completou sua tese “sobre a natureza do universo extragaláctico” em 1954 (Smithsonian National Air and Space Museum 2021). Seu trabalho foi então publicado no mesmo ano no Astrophysical Journal. Rubin lutou após o nascimento de seu terceiro filho. Encarreada de ficar em casa, sua realidade era muito diferente daquela que ela havia imaginado: a realização de pesquisas científicas. Uma vez ela refletiu sobre esse período, afirmando “Eu percebi que, por mais que ambos adorássemos essa criança, não havia nada no meu passado que me levasse a esperar que [meu marido] fosse trabalhar todos os dias fazendo o que ele adorava fazer, e eu ficava em casa... Eu realmente achei muito, muito difícil”, (Scoles 2016). Bob a encorajou a voltar para a escola mais uma vez. Em 1955, Rubin foi contratado pela Universidade de Georgetown para fazer pesquisa e ensinar. Ela trabalhou lá por uma década. Um ano antes do último ano de ensino de Rubin, ela foi convidada pelo astrônomo Allan Sandage para realizar observações do Observatório Palomar, localizado em San Diego, Califórnia. As mulheres foram proibidas de utilizar o telescópio de 200 polegadas, o que levou Rubin a aceitar ansiosamente a oportunidade. Quando foi dada uma visita à instalação, ficou claro que as mulheres realmente não eram bem-vindas quando ela observou que o único banheiro presente era designado para homens. Em um ato de desafio, Rubin desenhou uma mulher em uma saia e colocou-a na porta. Na próxima vez que ela voltou, “o aquecimento havia sido adicionado à sala de observação, juntamente com um banheiro neutro em termos de gênero” (Jepsen 2020). Em 1965, ela começou a trabalhar no Departamento de Magnetismo Terrestre da Carnegie Institution em Washington, DC. Rubin foi a primeira cientista feminina na equipe do departamento. Ao longo de sua carreira, Rubin enfrentou vários obstáculos devido a visões sexistas sobre as mulheres na ciência. De fato, “sua tese de mestrado sobre os movimentos de grandes escala das galáxias foi controversa. Sua tese de doutorado foi amplamente ignorada”, (Childers 2019). No entanto, suas ideias começaram a decolar em maior escala quando ela colaborou com o astrônomo Kent Ford. Ford “construiu o espectrômetro mais sensível existente para medir a quantidade de luz que diferentes objetos deram em diferentes comprimentos de onda (ou cores)” (Observatório Rubin). A dupla usou seu espectrógrafo em um telescópio localizado no Observatório Lowell, no Arizona, o que lhes permitiu observar objetos que antes não tinham sido detectados (Jepsen 2020). Esse foi apenas o começo do trabalho deles juntos.

Figura 1 – Vera Rubin realizando medições espectroscópicas em 1974, na Carnegie Institution, em Washington, D.C. Fonte: NOIRLab/NSF/AURA, CC BY 4.0, via Wikimedia Commons.

A Mãe da Matéria Negra: Uma Descoberta Definidora

À medida que Ford e Rubin continuavam a trabalhar juntos, suas descobertas resultaram na publicação de nove artigos. Sua descoberta final já foi abordada pelo astrônomo suíço, Fritz Zwicky, que propôs pela primeira vez a existência da substância chamada “matéria escura” em 1933 (Childers 2019). Ele observou o movimento das galáxias no Aglomerado de Coma (um aglomerado de mais de 1000 galáxias) e notou que as galáxias que deveriam ter voado separadas umas das outras não. Zwicky concluiu que algo que não pode ser visto deve tê-los mantido juntos. Lutando para encontrar mais evidências para apoiar essa afirmação, a comunidade científica ignorou seu trabalho (Childers 2019).

Figura 2 – Vera Rubin utilizando o telescópio de 36 polegadas no Observatório Nacional Kitt Peak, no Arizona. Fonte: KPNO/NOIRLab/NSF/AURA, CC BY 4.0, via Wikimedia Commons.

Quando o Rubin e o Ford trabalharam juntos, eles compilaram amplos dados no Observatório Kitt Peak, no Arizona. Rubin e Ford foram capazes de detectar as rotações de galáxias distantes. Em galáxias como a nossa Via Láctea, as estrelas orbitam o centro da galáxia. Rubin e Ford rastrearam a rotação de estrelas ao redor do centro de galáxias distantes, e esperavam que as estrelas mais distantes do centro da galáxia girassem mais devagar. Em vez disso, as estrelas estavam girando tão rápido quanto aqueles perto do centro, tão rápido que Rubin e Ford determinaram que deve haver uma massa “invisível” presente causando a velocidade – o que agora chamamos de “matéria escura” (Smithsonian National Air and Space Museum 2021). Este processo não foi tão simples como meramente compilar a evidência. Levou meses para entender o que seus dados realmente significavam, e não foi até que Rubin fez esboços de suas descobertas que a resposta (a matéria escura) ficou clara. Nos anos seguintes, físicos como Jeremiah Ostriker e James Peebles trabalharam para desenvolver uma compreensão teórica da matéria escura (Scoles 2016). Seu trabalho ajudou a solidificar a pesquisa de Rubin e Ford como parte do cânone científico. Nos muitos anos que se seguiram a essas descobertas, “... os cientistas descobriram que a matéria escura representa mais de 80% de toda a matéria no Universo” (Observatório Rubin). A descoberta de Rubin e Ford foi inovadora em si, mas também nos vários subcampos que criou que exploram ainda mais a astrofísica e a física de partículas (Schudel 2016). Esta descoberta também deu uma nova vida à carreira de Rubin. De 1972 a 1977, foi editora associada do Astronomical Journal. Então, de 1977 a 1982, foi editora associada do Astrophysical Journal Letters.