Biografía de Vera Rubin

Vera Rubin fue la astrónoma estadounidense cuyas observaciones fueron fundamentales para sostener la existencia de materia oscura en el universo.

En una de sus últimas entrevistas, Vera Rubin dijo: «Yo observé que las galaxias giraban de una manera totalmente inesperada”.

Los grandes méritos de la astrónoma Vera Rubin

Fue astrónoma investigadora en la Carnegie Institution de Washington, y miembro de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos y de la Academia Pontificia de las Ciencias.

Astrónoma Vera Rubin
La astrónoma americana Vera Rubin. Crédito: web de Mujeres Con Ciencia

El 15 de junio de 2009, se celebró en Ontario una conferencia titulada “Desvelando la masa de las galaxias” para festejar su 81º cumpleaños y para celebrar los logros conseguidos en su exitosa trayectoria.

Entre estos logros está el descubrimiento de lo que se denomina “materia oscura” y que parece constituir el 90% de la materia existente en el Universo.

Infancia y familia de esta extraordinaria astrónoma

Vera Cooper Rubin, más conocida como Vera Rubin,  nació el 23 de julio de 1928, en Filadelfia (EE.UU.),

Hija de padres judíos inmigrantes, y la más pequeña de dos hermanas. Su padre, Philip Cooper, había nacido en Vilnius, Lituania.

Desde niña, Vera Rubin mostró un gran interés en el movimiento de las estrellas que veía desde la ventana de casa.

Su padre, ingeniero eléctrico, la animó a seguir con su pasión, le ayudó a construir un telescopio y la acompañaba a reuniones de astrónomos aficionados.

Matrimonio y primeros trabajos de Vera Rubin

En el verano de 1947 conoció a Robert Rubin, un estudiante de la Universidad de Cornell, y se casó con él al año siguiente.

En 1948, Vera Rubin se graduó en Astronomía en la Universidad de Vassar, tras lo cual intentó inscribirse en la Universidad de Princeton; pero no lo consiguió, pues hasta el año 1975 en esa Universidad no se permitió que las mujeres accedieran a los estudios de posgrado en Astronomía.

Como alternativa, Vera solicitó ser admitida en la Universidad de Cornell, porque su marido, miembro de la Armada, fue destinado allí para estudiar química.

En Cornell, Vera cursó un Máster en Física bajo la dirección de Philip Morrison, Richard Feynman y Hans Bethe.

Durante dos años, su marido la acompañó a las clases nocturnas, mientras los abuelos cuidaban a su hijo David.

Comienzos de sus investigaciones de galaxias

En 1954, obtuvo su doctorado en la Universidad de Georgetown, bajo la guía de George Gamow, conocido por haber predicho el Fondo Cósmico de Microondas, como una consecuencia del Big Bang.

Bajo la supervisión del Dr. Stahr, Vera Rubin realizó una tesis sobre «la distribución de las  velocidades  de las galaxias«.

Cuando el Dr. Stahr le ofreció que, para ayudarla por su reciente maternidad, él mismo presentaría su trabajo en la reunión de la American Astronomical Society, ella rechazó la oferta.

Los resultados presentados por Vera Rubin fueron tan discutidos que el Washington Post publicó “Joven madre encuentra el centro de la creación o algo parecido”.

Cincuenta años más tarde unos amigos publicaron en el mismo periódico “Abuela mayor consigue la medalla de la Ciencia”.

Millones de galaxias
En el Universo hay mlllones de galaxias. Crédito: Telescopio Espacial Hubble, NASA, ESA

Sus descubrimientos relativos a las galaxias

Con su tesis doctoral, Vera Rubin buscaba responder a la pregunta de si las galaxias están distribuidas uniformemente en el Universo.

Para ello, desarrolló un método de descripción estadística de la distribución de galaxias, y lo aplicó a un pequeño catálogo que formaba parte de un cartografiado del cielo, que se estaba llevando a cabo en el Observatorio de Lick, en California.

Observando que existía un alto índice de agrupación en la distribución de las galaxias, conjeturó que éstas se concentraban en ciertas zonas dejando espacios vacíos entre ellas.

Fue de mucha ayuda para ella las investigaciones de la astrónoma británica Beatrice Tinsley,

Estudiando el movimiento y el brillo de las galaxias espirales, concluyó que existían algunas que parecían viajar más rápidamente en una dirección.

Estos resultados no despertaron casi ningún interés en el momento de su publicación, pero fueron confirmados quince años más tarde y ahora constituyen la base del estudio de la estructura a gran escala del Universo.

Vera Rubin profesora y madre de cuatro hijos

En la década de 1950, durante diez años, Vera compaginó la enseñanza y la investigación en la Universidad de Georgetown, con su vida familiar, ya que durante estos años nacieron sus otros tres hijos.

Todos ellos sienten una profunda admiración por su madre y se dedican a la investigación científica: David es geólogo, Judith astrofísica, Karl matemático y Allan geólogo.

Junto a su hija, Judith Young, Doctora en Física, Vera Rubin publicó seis artículos científicos. Es uno de los pocos tándem científicos, madre-hija, de la Astronomía.

En 1962, Vera Rubin conoció a Margaret y a Geoffrey Burbidge  en la reunión anual de la American Astronomical Society.

Vera Rubin en la década de los años 1960’s

Al año siguiente, se trasladó a San Diego (California) para trabajar con ellos en el Departamento de Física de la Jolla.

Vera Rubin dijo que fue la primera vez que sintió que sus ideas en astronomía eran escuchadas.

En 1964, regresó a Washington y aceptó el trabajo que le ofrecieron en el Departamento de Magnetismo Terrestre de la Carnegie Institution, donde continuó trabajando hasta el fin de sus días.

Fue la primera mujer que utilizó el telescopio de Monte Palomar de forma legal.

Posteriormente se trasladó a la “Carnegie Institution of Washington” donde comenzó a colaborar con Kent Ford, en lo que sería la investigación que culminaría su carrera.

Kent Ford había desarrollado un espectrógrafo muy sensible, que permitía medir la velocidad de las estrellas en las galaxias espirales, en función de su distancia al centro.

Vera Rubin ya se había interesado en el movimiento interno del gas y las estrellas en las galaxias espirales, durante su estancia en la Universidad de California.

Pero en esta colaboración con Kent Ford, el estudio de la rotación de las estrellas y del gas en los discos de galaxias espirales tomó todo su significado.

Galaxia Andrómeda
La galaxia Andrómeda estudiada por la astrónoma Vera Rubin. Crédito: Wkipedia

La primera galaxia que examinaron fue nuestra vecina Andrómeda. De ella tomaron medidas de cómo se movía el gas en el disco.

Hasta ese momento se creía que la distribución de la masa de una galaxia, era la misma que la distribución de la luz emitida por las estrellas.

En una galaxia espiral hay una parte central más luminosa y un disco en el que su luminosidad decrece exponencialmente hacia las partes externas.

La parte central, más brillante, contiene la mayor parte de la masa; por lo tanto, las velocidades de rotación de las estrellas deberían ser más altas en el centro e ir disminuyendo a medida que se alejan del centro de la galaxia.

Si se representa en un diagrama la velocidad de rotación y la distancia al centro, se debería ver una curva con valores más altos de la velocidad en la parte central de la galaxia, y que fuesen decayendo hacia afuera.

Cuál sería la sorpresa de ambos investigadores al ver que, en vez de eso, la curva de rotación se mantenía plana en todos los puntos observados.

Vera Rubin empezó a vislumbrar a la materia oscura

En un principio pensaron que sería una anomalía de la galaxia Andrómeda. Sin embargo, después de analizar muchos más objetos similares, concluyeron que era una característica común a todas las galaxias espirales.

Galaxia espiral
Galaxia Espiral perfecta, la M74. Crédito: Hubble, NASA. ESA

Recordaron entonces el trabajo del astrónomo suizo Fritz Zwiky.

En los años 1930, Zwiky indicó que faltaba masa para poder explicar el movimiento de las galaxias del cúmulo de Coma; y concluyó que debía de haber materia que no se veía. Su trabajo no tuvo repercusión en su momento, ni se siguió esa línea de investigación.

Muchos años después de estas observaciones de Fritz Zwiky, en la reunión de la Sociedad Estadounidense de Astronomía de 1975, Vera Rubin y Kent Ford anunciaron a toda la comunidad científica que la mitad de la masa contenida en las galaxias espirales no era visible sino que estaba presente  en forma de “materia oscura”.

Al principio, este resultado fue recibido con escepticismo. Sin embargo, rápidamente aparecieron otros trabajos que lo corroboraron.

Desde 1978, Vera y su equipo han observado más de 200 galaxias y han podido calcular que aproximadamente el 90% de la materia del Universo es “materia “oscura”, no visible, pero detectable por el efecto gravitacional que produce.

Desde los trabajos de Vera Rubin y de Fritz Zwiky, se han sucedido numerosas pruebas y observaciones, encaminadas a detectar los efectos de la materia oscura.

Vera Rubin contribuyó a desarrollar la Astronomía moderna.

Con su trabajo abrió la puerta a uno de los grandes misterios astronómicos de todos los tiempos: la existencia de materia que no podemos ver ni detectar con los instrumentales disponibles hoy en día.

Reconocimiento mundial a la astrónoma Vera Rubin

Fue una de las grandes candidatas a ganar el Nobel de Física. Para algunos, su historia encarnó durante años la desigualdad que hay en la concesión del galardón más prestigioso en ciencia.

Vera Rubin fue Doctora Honoris Causa de numerosas universidades, incluyendo a Harvard y Yale.

Dos de entre las muchas webs que aportan información acerca de Vera Rubin, son: «El Universo y el hombre» y «Mujeres con Ciencia«.

Falleció el 25 de diciembre de 2016, a los 88 años en Nueva Jersey. Fue una mujer verdaderamente notable y extraordinaria.

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