著名女天文学家薇拉·鲁宾于2016年12月25日逝世,享年88岁,她因确认暗物质存在的革命性贡献而闻名于世。 鲁宾有次说过:“在漩涡星系里,暗物质和可见物质的比值是10,这其实也我们人类的无知和已知的比值,我们的确已经从幼儿园毕业了,但也只是上了小学三年级。” 谨以此文献给薇拉。 编译、配图:解仁江 视频合成:王纪尧
著名女天文学家薇拉·鲁宾于2016年12月25日逝世,享年88岁,她因确认暗物质存在的革命性贡献而闻名于世。
薇拉在洛威尔天文台 薇拉·鲁宾对天体运动的热爱始于1938年,那年她才10岁,她家从费城搬到华盛顿特区,在那里她有了一间朝北的卧室,晚上能看见星辰旋转,对地球运动的理解让薇拉很快难以自拔。四年后,她和他父亲一起制作了自己的望远镜,并开始参加各种天文爱好者的聚会。
鲁宾循着玛丽亚·米歇尔的脚步——她是世界上第一位职业女天文学家,进入了纽约州波基普西市的瓦萨学院。在那里的一个暑假,她认识了鲍勃·鲁宾,来自康奈尔大学的研究生,她一毕业他们就成了婚。
乔治·伽莫夫 鲁宾在康奈尔大学拿到了硕士学位(其实她的梦想是进入普林斯顿大学,但当时该校不接受女性学生)他的丈夫则拿到了博士学位。夫妻俩随即搬到了马里兰,在那里鲍勃在应用物理实验室有了一份新工作。由于办公室安排的一次机会,著名的物理学家乔治·伽莫夫得知鲁宾攻读硕士期间在星系上的研究工作,要求和她谈话。这真是一次意外的好运气,最终让鲁宾得以在乔治敦大学跟着伽莫夫取得了她的博士学位。她1945年的论文在星系空间分布的课题上获得了新的突破。
鲁宾博士毕业后随即就进入了乔治敦大学工作,但成绩平平。她把精力都放在了养育四个孩子上,他们后来都成了科学家,2002年《科学》杂志采访她时,她说到:“我其实花了很长时间才确认自己成为了真正的天文学家”。 当她到马里兰就变了一个人,她带着强烈的愿望走进卡内基的地磁学系要了一份工作,接下来的几年里,他和肯特·福特合作一起奔波于亚利桑那州的基特峰国立天文台和智利托洛洛山天文台进行观测。到了1965年她甚至成为唯一有权使用南加州帕洛玛山天文台望远镜的女性。 新工作让鲁宾重新燃起对星系内部恒星运动的研究的兴趣。借助新的技术进步,她得以对星系外围的旋转进行研究。星系外围恒星的旋转让鲁宾萌生出一个卓越的发现:物质中的大部分是不可见的。
弗里茨·兹威基 1993年,瑞士天文学家弗里茨·兹威基观测了后发座星系团,直径大约5000万光年,这个星系团拥有几千个星系。他发现这些星系在星系团里快速移动着,这样的速度下它们应该早就四散飞离。那样的速度下这些可见物质靠着它们自身的能量不足以让这个星系团内的星系继续聚在一起,但这个星系团就是这么稳定。 兹威基断定一定有种隐藏着的成分,他称之为dunkle Materie(德文暗物质)将这些星系吸引在一起。
这个课题之后的30年内一直没有引起多大关注。是鲁宾和福特以及他们的同事收集到了这些独立星系的旋转和预测出来不同的更深入的证据。因为大多数星系都有一个明亮的凸起来的中心,那里是密集的大量恒星,j2直播,星系暗弱的边缘的恒星则相对少得多。天文学家们大胆假定整个星系的物质都集中在它的中心位置,当时很自然的结论就是星系应该像我们的太阳系一样旋转,内行星比外行星沿轨道的运动更快。
旋转速率显示了隐藏的物质 (责任编辑:本港台直播) |