Vera Rubin: A Astrônoma que Confirmou a Matéria Escura

Yvonne P. Mascarenhas
yvonne@ifsc.usp.br

Vera Rubin nasceu em 23 de julho de 1928, em Filadélfia, capital do estado da Pensilvânia, nos Estados Unidos. Filha do casal judeu Phillip e Rosa Cooper, cresceu em um lar onde o incentivo à educação científica era constante, especialmente no que dizia respeito à astronomia — paixão que Vera desenvolveu ainda na infância.

Quando tinha 10 anos, sua família mudou-se para Washington, D.C., onde ela concluiu o ensino médio em 1944. Decidida a seguir carreira na astronomia, optou por estudar no Vassar College, em Nova York, instituição onde lecionara Maria Mitchell (1818–1889), a primeira astrônoma profissional dos Estados Unidos.

Ao comunicar ao professor de Física que havia sido aceita no Vassar College, Vera ouviu um comentário carregado de preconceito: “Contanto que você fique longe da ciência, você deve se sair bem.” Esse episódio evidenciava o machismo estrutural no meio acadêmico, especialmente nas ciências exatas.

No verão de 1947, conheceu Bob Rubin, estudante de física na Universidade de Cornell, com quem se casou no outono daquele mesmo ano. Na primavera de 1948, Vera formou-se em Astronomia pelo Vassar College — sendo a única mulher do curso naquele ano.

Ela então se candidatou ao mestrado em Princeton, mas a universidade sequer respondeu: à época, mulheres não eram admitidas. Rubin concluiu o mestrado na Universidade de Cornell (Ithaca, NY) e, mais tarde, o doutorado na Universidade de Georgetown, em Washington, D.C. Durante esse período, já desenvolvia pesquisas relevantes sobre o movimento das galáxias — trabalhos que só seriam reconhecidos décadas depois.

Para entender a importância das contribuições de Vera Rubin, é essencial voltar a 1933, quando o astrônomo Fritz Zwicky, ao estudar o aglomerado de galáxias de Coma, observou que as galáxias se moviam muito mais rapidamente do que o esperado. A massa visível do aglomerado não era suficiente para manter essas galáxias coesas, segundo a teoria da gravidade. Zwicky propôs então a existência de uma matéria invisível — que não emitia luz — capaz de gerar a gravidade adicional necessária. Ele a chamou de matéria escura. Apesar da proposta ousada, suas ideias foram amplamente ignoradas pela comunidade científica nas décadas seguintes.

Quase 40 anos depois, com seu PhD concluído, Vera Rubin, em parceria com o colega William Kent Ford Jr., iniciou observações da galáxia de Andrômeda no Observatório Kitt Peak, no Arizona. Usando um espectrômetro avançado, desenvolvido por Ford, eles mediram a velocidade de estrelas em diferentes regiões da galáxia.

Segundo a física newtoniana, esperava-se que as estrelas mais afastadas do centro da galáxia se movessem mais lentamente. No entanto, Rubin e Ford descobriram o oposto: as estrelas na periferia se moviam tão rapidamente quanto as do centro. Ao calcular a massa total da galáxia, concluíram que a matéria visível correspondia a apenas cerca de 10% da massa necessária para explicar esse comportamento. A única explicação plausível era a presença de uma enorme quantidade de matéria invisível,  ou seja, matéria escura, confirmando a hipótese de Zwicky.

Em 1970, Rubin e Ford publicaram seus primeiros resultados sobre a distribuição de velocidades das estrelas em Andrômeda. Ciente do ceticismo da comunidade científica, Rubin sabia que precisaria de mais dados. Ao longo da década seguinte, o duo estudou dezenas de galáxias. Em 1980, publicaram um artigo com evidências de que o mesmo fenômeno ocorria em 21 galáxias espirais distintas. No final do artigo, Rubin escreveu:

“A conclusão de que, além da matéria ótica visível, existe matéria não luminosa, é inevitável.”

Em 1985, sua pesquisa já era reconhecida mundialmente. Em apresentação na União Astronômica Internacional (IAU), Rubin afirmou:

“Em uma galáxia espiral, a proporção entre matéria escura e visível é de cerca de 10 para 1. E esse número provavelmente também representa a proporção entre nossa ignorância e nosso conhecimento. Saímos do jardim de infância, mas estamos apenas na terceira série.”

Apesar de inúmeras tentativas de astrofísicos renomados, a verdadeira natureza da matéria escura permanece um dos maiores enigmas científicos da atualidade.

O impacto do trabalho de Vera Rubin foi imenso. Em 1981, foi eleita para a Academia Nacional de Ciências dos EUA. Em 1993, recebeu a Medalha Nacional de Ciências e, em 1996, a prestigiosa Medalha de Ouro da Royal Astronomical Society, honraria raramente concedida a mulheres.   Até o Papa João Paulo II reconheceu sua importância, nomeando-a para a Pontifícia Academia de Ciências do Vaticano, apesar de sua fé judaica.

Um reconhecimento da importância das suas descobertas, do seu ativismo e da sua vida científica é a publicação dos livros “One Small Assumption, One Giant Result”, de Scott Neal, e “Vera Rubin – A life”, de Jacqueline Mitton e Simon Mitton.

Outras homenagens incluem a nomeação de um asteroide, de uma formação geológica em Marte e, mais recentemente, do Observatório Vera Rubin, localizado em uma montanha no Chile. Este é um dos observatórios mais avançados do mundo, com a maior câmera astronômica já construída. Ele será responsável por mapear o céu com uma precisão sem precedentes ao longo de dez anos, capturando o Universo em tempo real e em ultra alta definição.

Além de sua brilhante carreira científica, Vera Rubin foi mãe de três filhos, uma defensora incansável dos direitos das mulheres e uma estimuladora das atividades profissionais femininas.

  Em 1996, ao discursar na cerimônia de formatura da Universidade de Berkeley, concluiu com as seguintes palavras:

“Espero que vocês amem seu trabalho tanto quanto eu amo fazer astronomia. Espero que lutem contra a injustiça e a discriminação em todas as suas formas. Espero que valorizem a diversidade — entre seus amigos, entre seus colegas… entre os estudantes. E espero que, quando estiverem no comando, façam melhor do que minha geração fez.”

Referências:

Conheça Vera Rubin, a astrônoma e rainha das galáxias! -UFMG
https://www.ufmg.br/espacodoconhecimento/vera-rubin/

Vera Rubin (1928-2016) by Shay Dawson
https://www.womenshistory.org/education-resources/biographies/vera-rubin

Vera Rubin: Abrindo portas para a matéria escura e mulheres em STEM. Carnegiescience
https://carnegiescience.edu/news/vera-rubin-opening-doors-dark-matter-and-women-stem#:~:text=Ela%20apresentou%20suas%20descobertas%20na,%2C%20Washington%20DC%2C%

Vera Rubin –  Britannica
https://www.britannica.com/biography/Vera-Rubin

Vera C. Rubin – Rubin Observatory
https://rubinobservatory.org/about/vera-rubin

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