Vera Rubin

Biographie

Vera Rubin, née Cooper le 23 juillet 1928 à Philadelphie (Pennsylvanie, États-Unis) et morte le 25 décembre 2016 à Princeton, est une astronome américaine principalement connue pour son étude sur la vitesse de rotation des étoiles dans les galaxies spirales qui suscita l'hypothèse de la présence de matière noire dans les galaxies. Elle est donc celle qui a prouvé l'existence de la matière noire (cette théorie de la matière noire avait déjà été présentée par l'astrophysicien suisse Fritz Zwicky en 1933, mais c'est la chercheuse américaine qui en a confirmé l'existence).

Fille d'un ingénieur électricien juif, Vera Rubin éprouve une profonde fascination pour les étoiles depuis l'âge de 12 ans. Elle entre en 1945 au Vassar College et obtient une maîtrise en 1948, puis entre à l'université Cornell pour suivre son mari, le physicien Robert Rubin, et obtenir un master en 1951. Elle présente son mémoire au cours d'une réunion de la Société américaine d'astronomie, dans lequel elle suggère qu'en plus de s'éloigner les unes des autres à cause de l'expansion de l'Univers, les galaxies sont en rotation autour d'un point encore inconnu. Ce mémoire assez controversé lui coûtera une mauvaise réputation.

En 1954, elle obtient un doctorat à l'université de Georgetown où son mari avait trouvé un emploi, alors qu'elle a deux enfants en bas âge. Sa thèse porte sur la distribution des galaxies dans l'Univers. Elle conclut que les galaxies ne sont pas réparties uniformément dans l'Univers ; certaines régions étant plus riches en galaxies tandis que d'autres le sont moins. Ses résultats furent confirmés 15 ans après mais, au moment de sa publication, sa thèse — qui allait à l'encontre de l'Univers homogène proposé par la théorie du Big-Bang de l'époque — ne suscita guère d'intérêt de la part de ses confrères.

Après son doctorat, elle enseigne les mathématiques et la physique pendant une année au Montgomery County Junior College. De 1955 à 1965, elle travaille comme chercheuse à l'université de Georgetown puis trouve un emploi au département de magnétisme terrestre de l'Institut Carnegie (Washington DC), où elle travaille encore ensuite.

Avec Kent Ford (en), Rubin reprend ses travaux sur son sujet de mémoire et en tire de nouveau les mêmes conclusions assez controversées que précédemment. Les débats houleux qui s'ensuivent au sujet de cette étude, jusqu'à la demande de certains astronomes d'arrêter ces travaux, font orienter Rubin et Ford vers des domaines de recherche plus calmes.

Dans les années 1970, Vera Rubin entreprend d'étudier la rotation des galaxies spirales, à partir de leur spectre. Elle s'aperçoit, en étudiant le cas de la galaxie d'Andromède, que les étoiles à la périphérie de la galaxie vont beaucoup plus vite que ne le prévoyaient les lois de Newton, problème similaire à celui relevé par Fritz Zwicky en 1933. Cette étude mit en évidence la possible présence d'un halo de matière noire autour des galaxies spirales dont la masse serait 5 à 10 fois plus importante que celle des galaxies. Elle conclut également que 90 % de l'Univers serait composé de cette matière noire, dont la nature reste encore inconnue. L'étude qu'elle mène avec son équipe sur plus de 200 autres galaxies confirme ces résultats.

Dans les années 1990, elle observe que la moitié des étoiles de la galaxie NGC 4550 tournent dans le sens des aiguilles d'une montre, tandis que l'autre moitié tourne dans le sens inverse. Cette observation demande à certains astronomes de revoir la manière dont ils ont mesuré les vitesses de rotation.

En 1981, elle est élue membre de la Académie nationale des sciences et reçoit en 1993 la National Medal of Science. En 1997, elle publie un livre intitulé Bright Galaxies Dark Matters.

Vera Rubin est morte le dimanche 25 décembre 2016 à l'âge de 88 ans.

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