L’astronoma che ha scoperto la materia oscura

 

L’astronoma Vera Cooper Rubin si è spenta a Princeton il 25 dicembre scorso all’età di 88 anni. Il suo lavoro pionieristico ha confermato l’esistenza della materia oscura e ha dimostrato che le galassie sono “inserite” in aloni di materia oscura. Nel 1970 la Rubin ha mostrato che la velocità con cui le stelle orbitano attorno al centri delle galassie a spirale rimane alta anche alla periferia delle galassie. Questo contraddice la teoria newtoniana della gravitazione, che prevede che le velocità delle stelle lontane dovrebbero diminuire al diminuire della forza di gravità, così come i pianeti più lontani del sistema solare orbitano più lentamente intorno al sole di quanto non facciano i più vicini. La discrepanza risultava davvero sorprendente, a meno che la massa delle galassie non si estendesse “in modo invisibile” al di là delle stelle più lontane e delle nuvole di gas. Quella massa in eccesso è oggi conosciuta come materia oscura. La sua esistenza è stata suggerita nel 1933 dall’astronomo Fritz Zwicky, che osservò come le galassie negli ammassi si muovevano più rapidamente di quanto era previsto dalla massa osservabile. La materia oscura, che non emette né assorbe la luce, costituisce l’85% della massa dell’universo; ancora oggi non si sa cosa sia realmente, ma la maggior parte degli astrofisici e cosmologi pensa che sia costituita da un nuovo tipo di particella, diversa dai barioni noti, come i protoni e i neutroni.   

La natura della materia oscura è uno dei grandi misteri irrisolti della scienza attuale; la risposta a questo enigma cambierà senza dubbio il modo in cui attualmente pensiamo l’universo. La Rubin ha fatto le sue scoperte lavorando a stretto contatto con il collega Kent Ford, che costruì un sofisticato spettrografo ottico necessario per le accurate misurazioni effettuate dello spazio e della materia. Nel 1970 pubblicarono i primi risultati ottenuti e dopo anni di lavoro nel 1978 confermarono l’esistenza della materia oscura in un campione di dieci galassie a spirale.   

Il fascino che la Rubin ha avvertito per il cielo notturno e quanto conteneva fu evidente già in tenera età. Desiderava scrutare il cielo dalla finestra della sua camera da letto, chiedendosi cosa fa muovere le stelle nel cielo, perchè la luna sembrava seguirla quando viaggiava in macchina con i suoi genitori e molti altri interrogativi. Il suo insaziabile desiderio di capire l’universo la condusse a studiare al Vassar College nello stato di New York, che scelse poiché la prima astronoma professionista negli Stati Uniti, Maria Mitchell, aveva insegnato lì negli anni 1865-1888. Si laureò nel 1948 e si sposò nello stesso anno.   

Conseguì poi un master degree presso la Cornell University a Ithaca, New York, e si trasferì con il marito a Washington DC, dove divenne dottore di ricerca alla Georgetown University nel 1954. Nella sua tesi di dottorato ha dimostrato che le galassie sono raggruppate nello spazio piuttosto che uniformemente distribuite, una sorprendente e cruciale scoperta, la cui importanza fu riconosciuta se non molti anni dopo. Dopo aver insegnato a Georgetown, accettò una posizione come ricercatrice nel 1965 al Carnegie Institution’s Department of Terrestrial Magnetism a Washington DC, dove è rimasta per il resto della sua carriera. Lì ha condotto la sua innovativa ricerca con Ford e molti giovani astronomi sulla dinamica delle galassie e sulla materia oscura.

E’ stata molto ammirata da tutti coloro che la conoscevano. Nonostante i numerosi ostacoli che dovette affrontare come donna in ambiente scientifico, Rubin riuscì ugualmente ad affermare la sua volontà scientifica. Era sempre allegra, appassionata e persistente nel raggiungere i suoi obiettivi. Avrebbe voluto frequentare l’università a Princeton, ma ciò le venne negato poiché a quel tempo l’università non accettava le donne; Princeton le assegnò poi una laurea onoraria nel 2005. Voleva usare il telescopio “Hale” presso l’osservatorio Palomar in California, ma anche questo le fu negato perché fino al 1960 non era permesso alle donne il suo utilizzo.

La Rubin ha aperto una strada alle donne dedite alla scienza non solo incoraggiandole e ispirandole, ma anche dandosi da fare affinchè venissero assunte come docenti universitari, potessero ricevere premi e fossero invitate a parlare in occasione di conferenze. Era solita dire: “Nel mondo intero la metà di tutti i cervelli sono nelle donne”.

Il suo lavoro è stato riconosciuto con numerosi premi, tra cui la “US National Medal of Science”, la “Gold Medal of the Royal Astronomical Society” londinese, il “Gruber Foundation Cosmology Prize”, la “James Craig Watson Medal” dell’US National Academy of Sciences” e molte lauree honoris causa.

E’ stata anche considerata meritevole di un premio Nobel per le sue importanti osservazioni del cielo. La sua eredità come “madre” delle “flat rotation curves” e per i suoi lavori sulla materia oscura la farà ricordare per sempre, così come il suo ruolo di mentore e di esempio per generazioni di scienziati, maschi e femmine (Nature, vol. 542, Febbraio 2017).