美国首座以女性命名的国家级天文台出现了,为什么是她?

美国首座以女性命名的国家级天文台出现了,为什么是她?
2020年01月08日 19:04 澎湃新闻

已故美国天文物理学家薇拉·鲁宾(Vera Rubin)曾因性别而被普林斯顿大学拒之门外,她发现的暗物质存在证据未获诺奖也令不少人扼腕。辞世3年后,她成为史上首个将名字刻上美国国家级天文台的女性。

当地时间1月6日,正在智利建设的大型综合巡天望远镜(LSST)宣布更名为国家科学基金会薇拉·C·鲁宾天文台,简称鲁宾天文台。

美国国家科学基金会(NSF)主任弗兰西·科多瓦(France Córdova)说道:“以一位提供了暗物质存在重要证据的天文学家之名,鲁宾天文台拥有非凡能力,未来几年内注定要做出历史性突破。”

32亿像素的“数码相机”

科多瓦口中拥有“非凡能力”的光学望远镜自2010年在智利中北部的帕穹山上建设,直径为8.4米,采用了特殊的三镜设计,拥有极宽的视场,用三个晚上就可巡天一次。此外,LSST配置一个32亿像素的摄像头,堪称全球最大的一架“数码相机”。

LSST计划在2022年开始运行,每晚就能产生高达20兆字节的数据。

鲁宾天文台主要有4个科学目标,排在首位的就是了解神秘的暗物质和暗能量。这是它冠以薇拉·鲁宾之名的最重要原因。

鲁宾生前研究横跨几个天文学领域,但其公认最为重要的结果是发现星系中物质的实际运动和理论预测之间存在差异。这种差异为暗物质的存在提供了间接证据。

可以说,鲁宾天文台投运后的工作将继承发扬鲁宾的研究遗产。科多瓦希望,这种纪念方式能激励有志于调查暗物质和暗能量的男性和女性。

此外,该望远镜也会监控危险的小行星、探索光学瞬变天空,以及绘制银河系结构。

暗物质发现者

暗物质是一种理论上推测存在,但仍未被确定的物质。它既不发射、吸收或散射光子,也不参与电磁作用,目前科学家们只能通过引力产生的效应感受它的存在。

暗物质最早由瑞士天文物理学家弗里茨·兹威基(Fritz Zwicky)在1933年计算得出,但当时不为主流学界接受。1970年代,薇拉·鲁宾和她的同事福特(Kent Ford)在研究星系自转速率时,发现观测到的星系转速要比预测得大得多,如果不是被大量看不见的质量束缚住的话,这些星系在如此高速的转动中会分崩离析。鲁宾计算出,这些不可见的质量是可见物质的10倍以上。

这一发现成为暗物质存在的早期重要证据。此后,科学家们通过引力透镜、宇宙微波背景辐射等方面的研究都获得了暗物质的佐证,“宇宙绝大部分是不可见的”逐渐成为主流认知。

作为一名女性,鲁宾的科研生涯远非一帆风顺。她对天文学的兴趣始于幼时,并得到了父母的支持。但她的中学物理老师告诉她,“除了科研,你做什么都好。”

1948年,鲁宾作为唯一一名天文学专业本科生从当时还是女校的瓦萨学院毕业。当时,她想进入普林斯顿大学,但普林斯顿直到1975年才准许招收天文学专业的女生。鲁宾转而在康奈尔大学获得了硕士学位。她的硕士论文有关星系是否会像行星围绕恒星公转一样在宇宙中转动,其中一位导师指出她的论文结论十分“草率”,但另一方面又建议她应该在美国天文学会(AAS)上作个报告。当时鲁宾已经怀有身孕,并且不是该学会的成员,她的导师借此提议代替鲁宾前去作报告。鲁宾拒绝了,并自己前往AAS,尽管她在会上收到的反馈几乎都是负面的。

她接着在乔治城大学完成了博士阶段的学习,师从俄罗斯著名核物理学家乔治·伽莫夫(George Gamow)。伽莫夫此前主动联系鲁宾,询问她有关星系自转的研究工作。但伽莫夫不允许她参加他在乔治城应用物理实验室开设的讲座,称“那里不接受‘太太团’”。

1954年,博士毕业的鲁宾成为了卡内基科学研究所地磁部的首位女研究员,并在那里结识了她此后的重要合作伙伴福特。1965年,鲁宾成为第一位进入加州理工学院帕洛玛天文台观测的女性研究员。

鲁宾的前同事Neta Bahcall曾回忆道,当时帕洛玛天文台只有男厕所。“薇拉把一张纸剪成短裙形状贴在卫生间的门上,说,‘好了,现在你们有女厕所了。’她就是这样子的人。”

1996年,鲁宾获得英国皇家天文学会颁发的金质奖章。这是继首位女性彗星发现者卡洛琳·赫歇尔之后,一百多年来的首位女性获奖者。

终其一生,鲁宾都鼓励女性参与科研,呼吁科研机构和高校对女性提高开放程度。她是美国国家科学院历史上的第二位女院士,但她曾长期与美国国家科学院“抗争”,因每年只有屈指可数的女性入选院士而失望。

鲁宾每当发现一个学术会议的议程里不包含女性演讲者时,她就会打电话给主办方说,“你们有一个问题需要解决”。

她曾说过,“名利如云烟,如果天文学界多年后仍在引用我的数据,才是对我最大的恭维。”

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