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ヴェラ・フローレンス・クーパー・ルービン（/ˈruːbɪn / 、 1928年7月23日 - 2016年12月25日）は、銀河の回転率に関する研究の先駆者であるアメリカの天文学者です。[ 1 ] [ 2 ]彼女は銀河の回転曲線を研究することで、予測された銀河の角運動と観測された角運動の間の不一致を発見しました。これは、ダークマターの重要な証拠の1つである銀河の回転問題の最初の証拠です。他の天文学者が21センチメートル水素線電波望遠鏡を使用して行った測定により、この主張が確固たるものとなりました。[ 3 ]
彼女は生前、その業績によりブルース・メダル、王立天文学会のゴールド・メダル、国家科学賞などを受賞した。[ 4 ]チリにあるベラ・C・ルービン天文台は、彼女にちなんで名付けられた。[ 5 ] [ 6 ]ニューヨーク・タイムズ紙は、彼女の功績を宇宙論における「コペルニクス的規模の変革をもたらした」と評している。[ 1 ]著名な理論物理学者リサ・ランドールらは、ルービンがノーベル賞で無視されたと主張している。[ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]
ルービンは生涯を通じて科学分野における女性の地位向上を提唱し、将来有望な女性天文学者たちの指導にあたった。[ 4 ]
ヴェラ・クーパーは1928年7月23日、ペンシルベニア州フィラデルフィアで生まれた。彼女は東ヨーロッパにルーツを持つユダヤ人家庭に生まれた2人姉妹の妹だった。彼女の父、ペサハ・コブチェフスキーは、母と3人の兄弟姉妹とともにニューヨーク州グローバーズビルに移住し、1、2年前に移住していた父と再会した。ペサハはすぐに名前をピート・クーパーと英語風に変え、成人してからは電気工学を学び、ベル電話会社で働いた。彼はローズ・アップルバウムと結婚した。ローズはベッサラビア（現在のモルドバとウクライナ）からフィラデルフィアに移住してきた母親を持つ、2世アメリカ人だった。二人はベルで出会い、ローズは結婚するまでベルで働いていた。[ 11 ]
1938年、一家はワシントンDCに引っ越した[ 1 ] 。そこで10歳のヴェラは、窓から星を眺めながら天文学に興味を持つようになった[ 1 ] [ 12 ] [ 13 ]。「当時から、答えよりも疑問の方に興味があった」と彼女は回想している。「私たちはとても不思議な世界に住んでいると、幼い頃から確信していた」[ 14 ] 。彼女は父親と一緒に段ボールで粗末な望遠鏡を作り、流星の観測と追跡を始めた[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]。彼女はクーリッジ・シニア・ハイスクールに通い、1944年に卒業した[ 16 ]。
高校の理科教師から科学の道は避けて芸術家になるよう勧められたにもかかわらず、[ 1 ] [ 15 ]若い天文学者志望者は、代わりにヴァッサー大学で学部教育を受けることを選んだ。当時女子校だったヴァッサー大学は、19世紀の先駆的な天文学者であり、彗星1847 VI（現代の名称はC/1847 T1）の発見者であり、 1865年の天文台設立時からヴァッサー大学の教授を務めたマリア・ミッチェルとのゆかりで有名だった。[ 1 ]
ヴァッサー大学では、ルービンは優等生協会ファイ・ベータ・カッパの会員だった。[ 18 ]彼女は1948年に天文学の学士号を取得した。[ 15 ]ヴァッサー大学は天文学分野で画期的な科学研究で歴史的に名声を得ていたが、その年に天文学を卒業したのはルービンただ一人だった。[ 1 ] [ 6 ]
ルービンはプリンストン大学の天文学プログラムに入学しようとしたが、女性であることを理由に拒否された（プリンストン大学は1975年まで天文学部における女性に対する性差別政策を維持した[ 6 ]）。[ 1 ] [ 4 ] ハーバード大学のプログラムには合格したが、結婚を控えており、将来の夫は物理学の大学院生でコーネル大学に所属していたため、その申し出を辞退した。[ 19 ]
コーネル大学はこの時期、天文学科の優秀さで知られていたわけではなく、教員はわずか4名だった。しかし、物理学科は優秀で、ルービンの学位取得のための授業の多くはこの学科で行われた。著名な物理学者フィリップ・モリソン、そして後にノーベル賞を受賞するハンス・ベーテとリチャード・ファインマンもこの時期にルービンと共同研究を行った。[ 17 ] [ 20 ]
コーネル大学では、天文学者のマーサ・カーペンターと共に銀河力学の研究を行い、銀河の運動を研究した。この研究から、ルービンはハッブル流からのずれを最初に観測した一人となった。[ 4 ] [ 15 ] [ 21 ]銀河が特定の極の周りを軌道運動しているという彼女の結論は後に否定されたが、銀河が動いているという考えは正しいままで、さらなる研究を促した。[ 15 ]さらに、ルービンの研究は超銀河面の初期の証拠を提供した。
この情報と彼女が収集したデータは、当時としては物議を醸すものだった。指導教官の躊躇にもかかわらず、彼女はアメリカ天文学会の年次総会で発表する許可を得た。彼女の資料は、時期尚早で裏付けが不十分であるという憶測を呼ぶような形式であっただけでなく、彼女は3週間前に第一子を出産したばかりで、同協会の会員でもなかった。[ 22 ]これらの状況は見過ごされることはなかった。1950年12月のAASでの彼女の発表は、一面の見出しで取り上げられた（「若い母親が独自の宇宙理論を持っている」という見出しは、ワシントン・ポストの記事から転載されたものだった[ 23 ]）。ルービンの個人的な記憶によれば、この講演は概して否定的な反応を受け、論文は出版されなかった。[ 17 ]
彼女は1951年に修士号を取得し、コーネル大学での研究を終えた。[ 16 ]
ルービンは次にジョージタウン大学で学び、1954年に博士号を取得した（近くのジョージ・ワシントン大学にいたジョージ・ガモフの指導の下） [ 24 ]。ただし、授業の多くはジョージタウン大学のフランシス・ヘイデンと共に行われた[ 25 ]。1954年に完成した彼女の博士論文は、銀河は宇宙全体にランダムに分布しているのではなく、集まっているという結論を下したが、これは物議を醸す考えであり、その後20年間、他の研究者によって追求されることはなかった[ 4 ] [ 15 ] [ 26 ] [ 19 ] 。
その後10年間、ルービンはワシントンD.C.近郊で様々な短期の学術職を務めた。メリーランド州のモンゴメリー・カレッジで数学と物理学の講師を1年間務めた後、1955年から1965年までジョージタウン大学で研究員、講師（1959年～1962年）、そして最終的には天文学の助教授（1962年～1965年）として勤務した。[ 1 ] [ 26 ]
後者の職に就いたルービンは、1963年からジェフリーとマーガレット・バービッジとの1年間の共同研究を開始し、その間にマクドナルド天文台の82インチ望遠鏡を使用して銀河の回転の最初の観測を行った。 [ 15 ]
彼女は1965年にカーネギー研究所（後にカーネギー科学研究所と呼ばれる）に地磁気部門のスタッフとして入所した。[ 1 ] [ 26 ] [ 27 ]そこで彼女は長年の共同研究者である計測機器製作者のケント・フォードと出会った。[ 15 ]
カーネギー研究所での勤務中、ルービンは1965年にパロマー天文台で観測することを許可された最初の女性天文学者になるために応募した。 [ 28 ] [ 1 ] [ 4 ] [ 29 ]
ルービンは、バチカン天文台サマースクール（1986年）の創設時の教員の一人であり、その後数十年にわたりこの関係を継続し、グラハム山にあるバチカンの望遠鏡VATTの開所式で献辞を述べた。 [ 30 ]
ルービンは2014年にカーネギー研究所の地球磁気部門の上級天文学研究員として退職した。[ 31 ] [ 32 ]
カーネギー研究所で、ルービンはケント・フォードと共同で、銀河団に関する物議を醸した論文に関連する研究を開始し、フォードのイメージチューブ分光器を使用して数百回の観測を行った。[26][ 33 ]このイメージ増強器により、以前はスペクトル分析するには暗すぎた天体のスペクトルを解像することが可能になった。[ 15 ] [ 33 ] 10年にわたる観測が、ルービン・フォード効果の共同発見に結実し、1976年に初めて論文として発表された。
ルービン・フォード効果は、1億光年スケールでの宇宙膨張の見かけ上の異方性であり、渦巻銀河、特に明るさと地球への近さから選ばれたアンドロメダ銀河の研究を通じて発見されました。[ 17 ] [ 34 ]このスケールでの宇宙の特異運動という考えは、非常に議論を呼ぶ提案でした。一流の天文学者によって否定されましたが、最終的には有効であることが示されました。[ 4 ] [ 17 ]この効果は現在、大規模ストリーミングとして知られています。[ 29 ]
ルービンとケントは、1960年代初頭に発見され、研究の人気トピックであったクエーサーについても短期間研究した。 [ 15 ] [ 17 ]クエーサーや銀河の運動など、議論の的となる天文学の分野を避けたいと考えたルービンは、バービッジ夫妻との共同研究によって興味が湧き、銀河の回転と外縁部の研究を始めた。[ 15 ]
彼女はアンドロメダ銀河から始め、渦巻銀河の外側の物質を調べることで、渦巻銀河の回転曲線を調査した。彼女は回転曲線が平坦であることを観測した。つまり、銀河の外側の成分は中心に近い成分と同じくらいの速さで動いていた。[ 35 ]彼女はさらに、可視光に基づいて予測された銀河の角運動と観測された運動 との間の不一致を明らかにした。 [ 36 ]彼女の研究は、渦巻銀河は、構成星の重力だけがそれらを繋ぎ止めているのであれば、バラバラに飛び散るほど速く回転していることを示した。それらがそのままの形で残っていることから、目に見えない大量の質量がそれらを繋ぎ止めているに違いない。これは銀河回転問題として知られるようになった難問である。[ 4 ] [ 35 ]
ルービンの結果は、渦巻銀河が暗黒物質ハローに囲まれている証拠として引用されるようになった。[ 37 ] [ 4 ] [ 15 ] ルービンの計算では、銀河は通常の物質から放出される光に基づいて直接観測できる質量の少なくとも5～10倍の質量を含んでいなければならないことが示された。[ 38 ] [ 39 ]ルービンの結果はその後数十年にわたって確認され、[ 1 ] 1930年代にフリッツ・ツヴィッキーによって最初に提唱された暗黒物質理論を支持する最初の説得力のある結果となった。 [ 1 ] [ 17 ] [ 40 ]このデータは、電波天文学者、宇宙マイクロ波背景放射の発見、重力レンズの画像によって確認された。[ 15 ] [ 17 ]しかし、ルービンは、彼女の測定に触発された暗黒物質の代替モデルを排除しなかった。 [ 41 ] [ 4 ]彼女と彼女の研究は、1991年のPBSシリーズ「天文学者たち」で取り上げられた。[ 42 ]
ルービンが関心を寄せたもう一つの分野は、銀河の逆回転現象でした。彼女が発見した、一部のガスと星が銀河の残りの部分の回転とは逆方向に動いているという事実は、銀河内のすべての物質が同じ方向に動いているという当時の一般的な理論に異議を唱え、銀河の合体と銀河が最初に形成される過程の最初の証拠を提供しました。[ 29 ]
カーネギー研究所での勤務中、ルービンは1965年にパロマー天文台での観測を申請したが、その建物には女性用の設備がなかった。しぶしぶ許可を得たものの、「女性用トイレがないため、天文台での滞在時間は限られています」[ 43 ]と告げられた。これは当時、女性がこれらの施設に立ち入るのを避けるためのよくある言い訳だった（マーガレット・バーブリッジも10年前にカーネギーで同様の差別を受け、夫のジェフリーが望遠鏡操作員であるという口実でマウント・ウィルソン天文台の望遠鏡を利用できた）。カーネギー研究所所長のエリック・アイザックスによると、ルービンは「小さな紙のスカートを切り取って、男性用トイレのドアに貼ってあった棒人間のような男性の絵にテープで貼り付けるという、実に簡単な方法で問題を解決した。そして彼女は振り返って『これで女性用トイレができました』と言って、作業に取り掛かった」[ 43 ] 。
大学院時代を通して、ルービンは性差別的な嫌がらせに遭遇した。ある時、カトリック大学であるジョージタウン大学では女性がそのエリアに入ることを許されていなかったため、指導教官のオフィスで面会することも許されなかった。[ 1 ] [ 15 ]男性天文学者が支配する分野で信頼を得るために自ら奮闘した経験から、ルービンは宇宙の研究に興味を持つ少女たちに夢を追いかけるよう励ました。サンドラ・ファーバーとネタ・バハコールは、ルービンを天文学分野で他の女性たちの道を切り開いた天文学者の一人であり、天文学で家庭とキャリアを築きたいと願う人々にとっての「道しるべ」であると評した。レベッカ・オッペンハイマーもまた、ルービンの指導が自身の初期のキャリアにとって重要だったと回想している。[ 1 ] [ 38 ] [ 44 ] [ 35 ] [ 45 ]
ルービンは1981年に米国科学アカデミー（NAS）に選出されたが、同アカデミーで2人目の女性天文学者となった（同僚のマーガレット・バービッジに次ぐ）。[ 15 ]彼女はバービッジと共に、より多くの女性がNASに選出され、審査委員会に選ばれ、学術的な選考において代表されるよう提唱した。彼女は、自身がNASに選出されたにもかかわらず、毎年選出される女性の数が少ないことに不満を持ち続け、それは「自分の人生で最も悲しい部分」だと述べた。[ 15 ] [ 17 ] [ 29 ]
ルービンは生涯を通じて、研究分野の選択について否定的な意見に直面したが、家族や同僚の支援を受けて粘り強く努力を続けた。[ 15 ] [ 6 ]天文学における女性の活躍を奨励しただけでなく、科学分野における女性の認知度向上と科学リテラシーの向上にも尽力した。[ 6 ] [ 44 ] [ 46 ]
ルービンは1948年に結婚した。当時、夫のロバート・ジョシュア・ルービンはコーネル大学の大学院生で、彼女自身はヴァッサー大学を卒業したばかりだった。[ 2 ] [ 15 ]博士課程に入学した時、彼女は23歳で2人目の子供を妊娠していた。[ 1 ] [ 6 ]
1963年までに、4人の子供を抱えながら仕事をしていたルービンは、ヴァッサー大学1948年卒業生の中で唯一「自分の専門分野でフルタイムの専門家になるというユートピア的な目標を、ほとんど他人に子供を預けることなく達成した」と評された。[ 47 ]ルービンはこの評価を、当時ジョージタウン大学で務めていた「独特なパートタイム・フルタイム」という性質によるものだと説明した。[ 47 ]幼い子供がいたため、彼女は仕事の多くを自宅で行っていた。[ 16 ]
彼らの4人の子供全員が自然科学または数学の博士号を取得しました。デイビッド（1950年生まれ）は米国地質調査所の地質学者、ジュディス・ヤング（1952年～2014年）はマサチューセッツ大学の天文学者、カール（1956年生まれ）はカリフォルニア大学アーバイン校の数学者、アラン（1960年生まれ）はプリンストン大学の地質学者です。[ 13 ] [ 15 ] [ 45 ]ルービンの子供たちは後に、母親が科学の生活を魅力的で楽しいものに見せてくれたことが、自分たちが科学者になるきっかけになったと回想しています。[ 15 ]
ルービンはユダヤ人であり、科学と宗教の間に矛盾はないと考えていると述べた。インタビューで彼女はこう語った。「私自身の人生において、私の科学と宗教は別物です。私はユダヤ人なので、私にとって宗教は一種の道徳規範であり、一種の歴史です。私は道徳的な方法で科学を行うように努めており、理想的には、科学は宇宙における私たちの役割を理解するのに役立つものとして捉えられるべきだと信じています。」[ 48 ]
ルービンの姉であるルース・クーパー・バーグは弁護士であり、後に米国国防総省で行政法判事として働いた。[ 12 ]
2000年代初頭、ヴェラ・ルービンは依然として科学研究に積極的に携わっており、2013年にも彼女が参加した論文が発表されていた。[ 49 ] 2008年には、ヴェラ・ルービンの夫で、約60年間連れ添ったロバート・ジョシュア・ルービンが亡くなった。 [ 50 ]
ルービンは2016年12月25日の夜、88歳で自然死した。[ 51 ]彼女は認知症を患っており、介護施設で暮らしていた。[ 52 ]ルービンは、仕事と研究の大部分を行ったカーネギー研究所の同僚たちによって、国の宝として追悼された。[ 6 ] [ 38 ]
ルービンは「ノーベル賞を逃したと広く考えられている」[ 53 ] 。彼女の死後10年間、ルービンの業績がノーベル賞で認められなかった理由について、大きな意見の相違が続いている。一部の人は「彼女の性別が理由」だと考えている[ 54 ]一方、リサ・ランドールやエミリー・レベスクなどの物理学者は、それは見落としだったと主張している[ 17 ] [ 7 ] 。 また、他の人は「明らかな見落とし」だと主張している[ 10 ] 。フォーブスなどの一般向けの記事では、「本当に暗黒物質を発見したのは誰か：フリッツ・ツビッキーか、それともヴェラ・ルービンか？」[ 55 ]は、ルービンがノーベル賞を受賞できなかったことをひどい侮辱だと特徴づけており[ 55 ]、この栄誉が授与されるはずだった具体的な科学については曖昧な態度をとっている。
死後の栄誉や表彰（下記参照）が急増し、ルービンの名前がノーベル賞を逃した20世紀の女性を列挙する記事に頻繁に登場するようになったため、この問題についての議論は続いている。[ 56 ] [ 9 ] [ 7 ] [ 57 ] [ 8 ]
2019年12月20日、大型シノプティックサーベイ望遠鏡は、ルービンの暗黒物質研究への貢献と、科学における女性の平等な扱いと代表性に対する彼女の率直な擁護を称え、ベラ・C・ルービン天文台と改名された。 [ 57 ] [ 58 ] [ 59 ] [ 60 ] [ 61 ]天文台はチリのセロ・パチョン山に位置し、観測は暗黒物質と暗黒エネルギーの研究に重点を置く。2025年4月現在、望遠鏡は運用を開始し、画像と大量の新しいデータを生成している。[ 62 ]
1981年に史上2人目の女性として全米科学アカデミーに選出された後、[ 72 ]ルービンとその業績は数々の賞賛を受けた。
ルービンの銀河運動に関する研究の歴史についての見解は、 2000年に太平洋天文学会の出版物に掲載されたレビュー「回転銀河の100年」で発表された。これは、1828年にキャロライン・ハーシェルが金メダルを受賞してから168年後の1996年に、王立天文学会の金メダルを受賞した際に彼女が行った講演を改作したものである。この栄誉を受けた2人目の女性はルービンである。[ 4 ] [ 73 ]
このリストに加えて、ルービンはハーバード大学[ 29 ] 、イェール大学[ 29 ]、スミス大学[ 29 ]、グリネル大学[ 29 ]、プリンストン大学（2005年）[ 45 ]から名誉博士号を授与された。
ルービンは150以上の科学論文を発表した。以下は、20世紀の女性物理学者による貢献プロジェクト（ CWP ）の科学者や歴史家によって、彼女の最も重要な著作を代表するものとして選ばれた論文の抜粋である。[ 4 ] [ 26 ]
「自分が何者であるかといったくだらない理由で、誰にも落ち込ませてはいけない。賞や名声のことは気にしなくていい。本当の賞は、外の世界で何か新しいものを見つけることだ。」[ 90 ]
私たちの研究は、宇宙の物質の大部分が暗黒物質であるという後の結論に影響を与えました。
少数の勇敢で聡明な宇宙論学者が、観測結果を説明できるようにニュートンの法則を修正しようと研究している。