本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點
聖誕節似乎在天文學界具有特殊的意義，這並非因為伯利恆上空的任何星星，而是因為偉大的天文學家似乎在這一天開始或結束他們的生命。艾薩克·牛頓出生於儒略曆的1642年12月25日，另一位天文學巨擘薇拉·魯賓於昨天，即2016年聖誕節去世，享年88歲。在她一生的職業生涯中，她克服了重重困難，改變了我們對宇宙的看法。
魯賓在瓦薩學院攻讀天文學本科，並想進入普林斯頓大學攻讀研究生，但直到1975年，女性才被允許進入研究生天文學專案。考慮到女性在上個世紀在天文學領域發揮的重要作用，這真是令人難以置信，也令人鄙視。在康奈爾大學完成物理學碩士學位後，她在那裡與理查德·費曼和漢斯·貝特等巨擘以及才華橫溢的詩人菲利普·莫里森一起學習，之後她搬到喬治城大學，並在另一位物理學奇才喬治·伽莫夫的指導下於1954年完成博士學位。在那段時間裡，她晚上上課，而她的丈夫在車裡等候，因為她不會開車。
她早期的研究涉及星系的運動，表明除了宇宙的哈勃膨脹導致的均勻後退外，大多數星系都有由於引力聚整合團而產生的小的特殊運動。在此期間，她在蒙哥馬利縣社群學院和喬治城大學兼職教學，同時還要撫養4個孩子，最終於1962年加入喬治城大學的教師隊伍，以此來養家餬口。在此期間，她獲得了足夠的認可，成為1965年第一位被允許使用帕洛瑪天文臺儀器的女性。那一年，她搬到了華盛頓卡內基研究所的地球磁力部門，並在那裡度過了餘生的職業生涯。
關於支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道： 訂閱。透過購買訂閱，您可以幫助確保有關當今塑造我們世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。
魯賓最大的突破發生在幾年之後，當時她與合作者肯特·福特一起研究了附近仙女座星系中恆星和氣體的運動。此前，她曾與福特合作研究銀河系相對於大量遙遠星系的相對運動，表明銀河系相對於背景哈勃流具有顯著的速度。在加入DTM五年後，魯賓和福特報告說仙女座的自轉是異常的。它的外圍旋轉速度非常快，如果將其束縛在一起的唯一質量是望遠鏡可見的物質，那麼它應該已經分崩離析了。
大約40年前，天文學家弗裡茨·茲威基觀察到遙遠的后髮座星系團內也存在異常的區域性運動，這也表明該系統中存在的質量比可見物質所能解釋的更多，但當時的研究結果被忽視了。
在魯賓和福特觀測仙女座的同時，澳大利亞天文學家肯·弗里曼也觀察到其他旋渦星系也存在類似的異常自轉，這再次表明存在現在被稱為暗物質的東西。當時這些觀測結果引起了很大的爭議。我記得在20世紀70年代作為本科生時聽過關於魯賓的研究工作，但伴隨這些討論的還有關於天文學中可能混淆結論的系統效應的困難的警告。
儘管如此，魯賓多年來一直與福特和其他合作者一起不知疲倦地工作，以證實這些結果，不僅在仙女座中，而且在我們自己的銀河系中也是如此。到20世紀70年代末，當我進入研究生院時，暗物質已經開始獲得廣泛認可，到20世紀80年代，暗物質的存在主導了宇宙學模型的構建，最終影響了天文學和粒子物理學領域。在過去的這段時間裡，不僅暗物質的存在在幾乎所有大規模天文系統中都得到了證實，而且宇宙微波背景輻射（CMBR）的精確觀測也探測到了它的性質，這不僅限制了暗物質的數量，而且還限制了它不是由普通物質（質子和中子）組成的這一事實。這一事實在我們理解星系形成過程中起著至關重要的作用，因為如果不能快速坍縮到早期由暗物質建立的勢阱中，那麼就沒有足夠的時間讓宇宙微波背景輻射中觀測到的小波動透過引力充分增長，從而形成今天的可見星系。
因為她的工作，魯賓獲得了許多獎項，其中包括繼1828年的卡羅琳·赫歇爾之後，成為第二位獲得英國皇家天文學會金獎的女性。她是美國國家科學院院士，並因其在暗物質方面的開創性工作而於1993年獲得國家科學獎章。但更重要的是，薇拉·魯賓是年輕科學家的出色導師。她熱情而渴望幫助任何尋求她幫助的人。我記得在20世紀80年代，作為耶魯大學的年輕助理教授，當我需要為我正在撰寫的一本關於暗物質的書獲得一些資料時，我突然聯絡了她，得到了她熱情的鼓勵，幾天後就收到了資料。
在她的職業生涯中，魯賓一直是年輕女性的傑出典範，她鼓勵年輕女孩進入天文學領域並研究宇宙，並在專業組織中努力確保女性科學家的平等。但她並非因性別而定義，也不會因性別而被人們銘記，而是因為她作為一名科學家所做出的傑出貢獻。正如她曾經寫道的那樣：“……我的數字對我來說比我的名字更重要。如果天文學家在多年後仍在使用我的資料，那將是對我最大的讚美。”
勞倫斯·M·克勞斯是亞利桑那州立大學的基金會教授和起源專案主任。他是一位理論物理學家和宇宙學家，也是許多暢銷書的作者，包括“
無中生有的宇宙”。他的最新著作名為“有史以來最偉大的故事……到目前為止：我們為什麼在這裡？”。