La dona que va trobar la matèria fosca

De jove no li van permetre estudiar a Princeton, perquè tan sols admetien homes. Malgrat els obstacles, Vera Rubin va aconseguir descobrir un dels elements bàsics per entendre l’Univers
Segons les mesures dels astrofísics, un 5% de l’Univers està format per àtoms, un 27% per matèria fosca i un 68% per la misteriosa energia fosca. / GETTY

Vera Rubin, la dona que va transformar la física i l’astronomia modernes amb les seves observacions que demostren que les galàxies i les estrelles estan subjectes per efecte de la gravetat a extensos núvols de matèria fosca, va morir el desembre passat als 88 anys. Els seus treballs van contribuir a generar un canvi de proporcions copernicanes en la consciència del cosmos, en trobar les evidències més directes i rotundes sobre l’existència de la matèria fosca.

Avui els científics ja saben que no som el centre de l’Univers i que ni tan sols estem fets del mateix material que la major part de la creació. La proporció de matèria fosca que hi ha a l’Univers multiplica cinc o deu vegades la de matèria atòmica convencional (la que forma les estrelles, els planetes i els éssers humans). Ara bé, ningú no sap del cert què és la matèria fosca. Tot i això, abunden les teories sobre aquesta qüestió, i els esforços destinats a identificar-la en experiments al laboratori, en acceleradors de partícules i a l’espai han trasbalsat la física moderna.

L’expresident dels Estats Units Bill Clinton va concedir la Medalla Nacional de la Ciència a Rubin el 1993 i sovint se la va considerar candidata al premi Nobel. Sandra Faber, astrònoma titular de la Universitat de Califòrnia (campus de Santa Cruz), diu que Rubin, juntament amb Margaret Burbidge, que es va jubilar de la Universitat de Califòrnia (campus de San Diego), va ser un far que va guiar una generació d’astrònomes joves.

En un comunicat escrit per a la revista Scientific American, Faber explica que “la feliç història familiar de Rubin, que va criar quatre fills i tots van acabar doctorant-se, era particularment inspiradora per a les dones joves”.

Cursa d’obstacles

Nascuda com a Vera Florence Cooper el 23 de juliol del 1928 a Filadèlfia, era la filla petita de Philip Cooper, un enginyer elèctric que treballava a Bell Telephone, i Rose Cooper, que també havia treballat a la companyia telefònica però va haver de deixar la feina per les normes contra el nepotisme.

Quan la Vera tenia deu anys, la família es va traslladar a Washington. Més tard, explicaria que havia quedat captivada per les estrelles a base de veure-les rotar des de la finestra de la seva habitació.

La Vera es va decantar per estudiar al Vassar College perquè Maria Mitchell, la primera nord-americana a descobrir un cometa, hi havia impartit classes. En un primer indici dels obstacles que es trobaria, el seu professor de ciències de secundària li va dir que es podria forjar una carrera, sempre que no fos en la ciència. Es va graduar el 1948 i va ser l’única de la seva classe que ho va fer en astronomia.

Aquell mateix any es va casar amb Robert Rubin, que llavors era un estudiant de postgrau de química física a la Universitat Cornell. Ella es va voler doctorar a la Universitat de Princeton, però en aquells moments no s’admetien dones al programa de postgrau en astrofísica i el centre es va negar a enviar-li un catàleg del curs. Per aquest motiu va acabar anant a la Universitat Cornell a cursar un màster, que va obtenir el 1951.

Quan el seu marit va trobar feina a la Universitat Johns Hopkins de Baltimore, la família es va traslladar a Washington. Ella es va matricular a la Universitat de Georgetown, on, mentre criava els seus fills, es va doctorar amb una tesi sobre les propietats i els moviments de galàxies distants.

Aconseguir entrar al món de l’astronomia no va ser mai cosa fàcil. Un dia, el 1950, va anar amb cotxe a Pennsilvània amb un dels seus fills, que tenia tan sols un mes, enmig d’una tempesta de neu per entregar un article amb dades sobre la rotació de l’Univers. Finalment, va acabar esbroncada i humiliada per “astrònoms experimentats”. Rubin va abandonar la ciutat i, per poc, la cosmologia.

Una altra anècdota reveladora del context masclista en què la científica nord-americana va haver de lluitar: la van convidar a una reunió amb l’eminent astrofísic George Gamow i es va il·lusionar molt. Després va assabentar-se que hauria de parlar al vestíbul perquè no es permetia l’entrada de dones a les oficines de les plantes superiors. Rubin no ho va oblidar mai.

Rubin va aconseguir incorporar-se al departament de magnetisme terrestre de l’Institut Carnegie el 1965, després d’ocupar càrrecs docents al Montgomery College de Maryland i la Universitat de Georgetown. Malgrat això, encara va haver de batallar per obtenir accés a un telescopi d’uns 5 metres situat al mont Palomar de Califòrnia, la titularitat del qual compartien l’Institut Carnegie i l’Institut de Tecnologia de Califòrnia (Caltech). Quan finalment hi va poder accedir, va descobrir que no hi havia lavabo de dones. Segons va explicar ella mateixa a la revista Discover, va enganxar un pegat amb forma de faldilla a la imatge d’un home que hi havia a la porta del lavabo. Així el va convertir en el de dones.

En aquells moments, repugnada per la polèmica i els colzes esmolats dels “astrònoms experimentats”, Rubin buscava un àmbit de recerca que li permetés evitar problemes. “Volia un tema en el qual ningú no m’empipés”, va arribar a afirmar més tard. Va ser llavors quan va topar amb el problema més imponent de l’astronomia: el descobriment que la major part de l’Univers és invisible. A principis dels setanta Rubin va formar tàndem amb un jove col·lega de l’Institut Carnegie, W. Kent Ford fill, i tots dos es van proposar cartografiar la distribució de la massa a les galàxies espiral mesurant-ne la velocitat de rotació. Com més de pressa rotessin les estrelles, més gravetat i, per tant, més massa les havia d’estar mantenint en òrbita.

Troballa inesperada

Rubin i Ford esperaven descobrir que la major part de la massa era allà on hi havia més llum estel·lar, al centre de les galàxies. En el supòsit que fos així, les estrelles situades als marges exteriors de les galàxies s’haurien de moure a una velocitat inferior que les que es trobaven a les regions interiors, de la mateixa manera que Plutó triga 248 anys a orbitar al voltant del Sol, mentre que Mercuri només tarda 84 dies.

Tanmateix, per a sorpresa de tots dos, la parella d’investigadors va descobrir que les estrelles situades als afores de les galàxies no s’alentien; en tot cas, s’acceleraven. D’acord amb les lleis de Newton i Einstein, això significava que hi havia una quantitat addicional de massa en parts de l’espai on hi havia relativament poca llum, i aquesta massa accelerava les estrelles. “Grans astrònoms ens van dir que no volia dir res”, explicaria Rubin. Ella i Ford van examinar més galàxies seguint el consell dels col·legues. L’efecte persistia.

De fet, la idea que a l’Univers hi havia més coses de les que es veuen havia estat rondant des dels anys 30, quan l’astrònom del Caltech Fritz Zwicky va deduir que hi havia d’haver alguna massa invisible que proporcionés la cola gravitatòria que mantenia units els cúmuls de galàxies. En cas contrari, les galàxies dels cúmuls, que es desplacen a una gran velocitat, sortirien disparades. “Ningú no ens va dir mai que tota la matèria irradiés llum -va arribar a afirmar Rubin-. Senzillament, s’havia donat per fet”.

El 1973 aquesta idea va obtenir un nou aval quan els teòrics de la Universitat de Princeton Jeremiah Ostriker i James Peebles van apuntar que, d’acord amb les simulacions informàtiques, les galàxies espiral s’haurien de desconjuntar i desfer (a causa de les forces gravitatòries de les estrelles) llevat que estiguessin ficades en un halo de matèria fosca, com una hamburguesa envoltada d’un panet. L’obra de Rubin i Ford va posar aquestes idees en un primer pla. “L’obra de la Vera, principalment la de principis dels 80, va resoldre el tema de la matèria fosca per a la majoria d’astrònoms”, escriu Ostriker en un correu electrònic. En una entrevista del 2000 publicada al lloc web del Museu d’Història Natural, Rubin assegurava: “En una galàxia espiral, la relació matèria fosca - lluminositat és un factor de 10, aproximadament. Probablement aquesta és una bona xifra per indicar la relació entre la nostra ignorància i el nostre coneixement. Hem sortit del parvulari, però tot just som a tercer de primària”.