viernes, 7 de octubre de 2016

Vera Rubin: La descubridora de la materia oscura


A finales de 1970, Vera Rubin y Kent Ford, del Instituto Carnegie de Washington miraron, confundidos, las lecturas de las tarjetas perforadas de sus observaciones de la Galaxia de Andrómeda. La gran espiral parecía estar girando mal. El material en los bordes se movía tan rápido como el material cerca del centro, violando las leyes de Newton del movimiento. Mientras que la explicación para ese comportamiento extraño no llegó a estar clara para Rubin hasta dos años más tarde, esto representó la primera evidencia directa de la materia oscura.

Vera Rubin  FUENTE

Los científicos saben ahora que la materia oscura comprende alrededor del 84 por ciento del material del universo. Sus partículas invisibles pululan a través de todo el cosmos. El descubrimiento de esta sustancia extraña merece un Premio Nobel. Pero, para Rubin, no ha llegado. Rubin tiene ahora 87 años y el tiempo para recibir el galardón se acaba.

Ninguna mujer ha recibido el Premio Nobel de Física desde 1963, cuando María Goeppert Mayer lo compartió con Eugene Wigner y J. Hans Jensen por su trabajo sobre el modelo de capas nuclear. Y la única mujer que lo ganó anteriormente a ella fue Marie Curie. Con estadísticas como esta, es difícil creer que el género no tiene nada que ver con la decisión.

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Marie Goeppert Mayer  FUENTE

Rubin está familiarizada con la discriminación más pura y simple. Rubin llegó al Observatorio del monte Palomar de San Diego a principios de su carrera. Durante muchos años, el observatorio era un lugar para hombres. Rubin fue una de las primeras mujeres a tener acceso al observatorio. El edificio no tenía baños para las mujeres. Ella fue a su habitación, dibujó en un papel una falda y la recortó y la añadió a la figura de la puerta de un cuarto de baño. Desde ese momento ese era el baño de las mujeres.

Rubin, nació en 1928, se interesó por la astronomía desde pequeña. Construyó un telescopio y leía noticias astronómicas de periódicos ingleses. Se licenció en la Universidad de Vassar y se inscribió en posgrado en Astronomía en la Universidad de Cornell en Ithaca, Nueva York. Trabajando con Martha Stahr Carpenter, Rubin comenzó a buscar una idea para su tesis. Estaba obsesionada con las galaxias y cómo se movían. Un día, su marido, Robert Rubin, le trajo un artículo de una revista del astrónomo George Gamow. En él, Gamow se preguntaba, "¿Qué pasa si vemos como los sistemas solares giran y lo aplicamos a cómo se mueven las galaxias en el Universo?"

Ella comenzó a medir cómo las galaxias se movían. En la recogida de datos, se encontró con un plano que era más denso que otras regiones de las galaxias. Ella no lo sabía en ese momento, y nadie más lo descubriría durante años, pero se había identificado el "plano supergaláctico". William Shaw, uno de sus asesores, consideró la posibilidad de presentar en su nombre el trabajo en la reunión de la Sociedad Astronómica Americana (AAS) debido a que ella estaba embarazada de ocho meses. Por supuesto ella rehusó y lo presentó en persona.Llamó a su tesis "La rotación del Universo". Los astrónomos de la AAS se lanzaron sobre ella, excepto Martin Schwarzschild. Su tesis nunca fue publicada.

Cuando nació su hijo, estuvo seis meses en su casa. Pero las galaxias la llamaban. Fue aceptada en un programa de la Universidad de Georgetown en Washington, DC, y ella descubrió que las galaxias se agrupan atraídas como las limaduras de hierro, y no estaban esparcidas al azar. La obra, a pesar de que ahora forma parte de la corriente principal de la astronomía, fue ignorada por décadas.

En 1965, después de un período como profesora en Georgetown, Rubin comenzó su trabajo en el Departamento de Magnetismo Terrestre del Instituto Carnegie en Washington, DC, donde se reunió con el astrónomo Kent Ford y su espectacular espectrómetro, el más sensible del momento. Un espectrómetro divide la luz en sus longitudes de onda constituyentes. En lugar de simplemente mostrar que una bombilla fluorescente se ilumina en color blanco, muestra la cantidad de luz que es de color azul, la cantidad de color amarillo, y las longitudes de onda específicas de azul y amarillo. El espectrómetro de Ford empleaba fotomultiplicadores con tecnología de última generación que permitía a los investigadores estudiar pequeñas regiones de galaxias.

Rubin y Kent (sombrero blanco) 1965  FUENTE

Con este dispositivo, Ford y Rubin decidieron estudiar cuásares, galaxias distantes con agujeros negros supermasivos dinámicos, en sus centros. Los quásares acababan de ser descubierto en 1963, y su identidad en aquellos días era un misterio que todo el mundo quería resolver. Después de un año o dos, Rubin tuvo muy claro que no era el camino en que ella quería trabajar, sin tanta competencia.

Rubin y Ford optaron por centrarse en la Galaxia de Andrómeda. Esto representó un retorno al interés de Rubin en la dinámica de galaxias. Cuando se apuntaron el telescopio a Andrómeda esperaban verña girar como el Sistema Solar hace. Los objetos más cercanos al centro tenían el movimiento más rápido que los que estaban al borde de la Galaxia. Concentraron sus observaciones sobre las (regiones HII), áreas de gas de hidrógeno ionizado, donde las estrellas se han formado recientemente a diferentes distancias del centro de la galaxia. Pero no importa lo lejos que estaban, las regiones HII parecían estar moviéndose a la misma velocidad. No estaban desacelerando.

NGC 604 región H II gigante de la Galaxia del Triángulo  FUENTE

Los datos salían en las tarjetas perforadas, que Rubin pasaba horas analizando. Todos ellos mostraban lo mismo, no habia desaceleración. Aunque el resultado contradecía la teoría, y aunque no entendían lo que significaba, nadie dudaba de sus datos.

Rubin se dio cuenta, que la masa se extendía por toda la galaxia, en lugar de concentrarse en el centro. Así la fuerza gravitatoria y la velocidad orbital era similar en todas partes. Rubin y Ford habían descubierto la materia invisible que influye no sólo en el movimiento las galaxias, sino en explicar el nacimiento del Universo y en el futuro del mismo.

Unos cuántos años después los físicos Jeremiah Ostriker y James Peebles proporcionaron el marco teórico para apoyar lo que Rubin y Ford ya habían demostrado. Más recientemente el satélite Planck mide el contenido de la materia oscura del Universo examinado el fondo cósmico de microondas, la radiación remanente del Big Bang. Y si bien no se sabe qué es la materia oscura, los científicos han descubierto que una pequeña fracción de ella está hecha de neutrinos.

Satélite Planck  FUENTE

Rubin siguió su trabajo científico hasta hace poco tiempo. Rubin, ha cambiado la comprensión del Universo. Esto tiene más peso que cualquier premio sueco.


Vía: Astronomy

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