0
ویژه نامه ها

خانمی خستگی ناپذیر در نجوم

در سال 1938، هنگامی كه ورا كوپر دهساله بود، خانواده‌اش از فیلادلفیا به واشینگتن دی.سی. نقل مكان كرد. او در اتاق خواب جدیدش زیر پنجره‌ای رو به شمال می‌خوابید. شب هنگام، زمین به گردش خود ادامه می‌داد و ورا به زحمت
خانمی خستگی ناپذیر در نجوم
خانمی خستگی ناپذیر در نجوم

 

مترجم: فرید احسانلو
منبع:راسخون




 

در سال 1938، هنگامی كه ورا كوپر دهساله بود، خانواده‌اش از فیلادلفیا به واشینگتن دی.سی. نقل مكان كرد. او در اتاق خواب جدیدش زیر پنجره‌ای رو به شمال می‌خوابید. شب هنگام، زمین به گردش خود ادامه می‌داد و ورا به زحمت بیدار می‌ماند تا پیشروی كند صور فلكی را در پیرامون ستاره‌ی قطبی تماشا كند. هرگاه شهاب سنگی فروزان از اوج آسمان فرود می‌آمد، مسیر آن را به خاطر می‌سپرد. مادرش او را سرزنش می‌كرد: "تمام شب را كنار پنجره به بطالت نگذران." اما ورای جوان گرفتار شده بود.
مدت‌ها بود كه ورا كوپر لقب روبین را به نام خود افزوده بود و گیسوان بلند و خرمایی رنگش اكنون به خاكستری گراییده و آن‌ها را همواره كوتاه می‌كند تا آسوده‌تر باشد. اما او هنوز در واشینگتن زندگی می‌كرد و هنوز مجذوب حركت‌های سماوی بود، با این تفاوت كه حال هرگاه می‌خواهد درباره‌ی آن‌ها به تملق بپردازد، به فراز كوهستان‌های آریزونا، كالیفرنیا و شیلی سفر می‌كند و به كمك چشم‌های الكترونیكی بزرگترین تلسكوپ‌های جهان به آن‌ها می‌نگرد.
همكاران اخترشناس روبین، او را مشاهده‌گر مجرب آْسمان شب، و یكی از بهترین رصدچی‌ها می‌دانند. شهرت او از پروژه‌ای سرچشمه می‌گیرد كه در بخش عمده‌ای از حیات حرفه‌ای خود سرسختانه آن را پیگیری كرده است: اندازه‌گیری سرعت چرخش كهكشان‌های مارپیچی، از هسته‌های درخشان آن‌ها تا نور ضعیف حاشیه‌هایشان. چنین كاری ممكن است خسته كننده به نظر برسد، هنگامیكه او این پروژه‌ها را آغاز كرد، حتی همكارانش نیز چنین می‌پنداشتند. اما روبین از طریق اندازه‌گیری‌های طاقت فرسای خود نكته‌ای مهم را درباره‌ی كهكشان‌ها آموخته است: آن‌ها چنان سریع می‌چرخند كه قاعدتاً باید از هم بپاشند. اما آشكار است كه سالم می‌مانند، تنها به این سبب كه كره‌های عظیمی از ماده آن‌ها را در بر گرفته و گرانش این ماده ستارگان را برجا نگه می‌دارد. این ماده را نمی‌توانیم ببینیم زیرا در برابر همه‌ی ردیاب‌های ما تیره است. اما به نظر می‌رسد كه دست كم 90 درصد جرم كیهان را همین ماده تشكیل می‌دهد.
ماده تیره، بیشتر در نتیجه‌ی كار روبین، در اخترشناسی بر سر زبان‌ها افتاده است. مشاهده گرها از یافتن راهی برای دیدن آن نومید شده‌اند. نظریه پردازها توضیحی برای آن نیافته‌اند- مثلاً انبوهی از ذره‌های بنیادی مجهول، یا ناوگان‌های ناپیدایی از سیاره‌های مشتری مانند. روبین هرگز قصد ایجاد چنین جوش م خروشی را نداشت، چه رسد به اینكه دیدگاه ما را درباره‌ی عالم تغییر دهد. هنگامی كه حیات حرفه‌ای خود را آغاز كرد، به تماشای مداوم ستاره‌ها قانع بود.
در دفتر كار روبین كه در زیر زمینی قرار دارد، تصویر بسیار بزرگی از كهكشان آندرومدا بر سقف اتاق، و باسمه‌ای از تابلوی شب پرستاره وان گوگ بر دیوار آن دیده می‌شود، و در این روز خاص جعبه‌های مقوایی در گوشه‌ و كنار پراكنده‌اند. روبین و بسیاری از همكاران او در بخش مغناطیس زمینی مؤسسه‌ی واشینگتن (نامی كه از مأموریت اولیه‌ی این سازمان دایر بر نگاشت میدان مغناطیسی زمین ریشه می‌گیرد ) به ساختمان نوسازی در همان نزدیكی نقل مكان می‌كنند. باغچه‌های شاداب مؤسسه پر از خرده ریز شده‌اند. كتابخانه بسته شده است. و سیستم كامپیوتری تا چند هفته تعطیل خواهد بود. بعضی از كاركنان با مرخصی گرفتن، از زیر كار در رفته‌‌‌‌‌‌‌‌اند، اما روبین- كه تازه از رصدخانه‌ی ملی كیت پیك بازگشته، و چهار شب از واضح‌ترین رصدهای عمر خود را پشت سر گذاشته است، سر كار حاضر است. او می‌گوید: "اكنون هر ساعت بسیار ارزشمند است. من تا یك ماه دیگر نمی‌توانم تصویرهایم را بر روی نمایشگر كامپیوتر ببینم." اما باز هم خون گرم و صمیمی است. روبین همواره به كاری كه بر عهده دارد، خواه محاسبه باشد، خواه رصد، و خواه بازتاب حیات حرفه‌ای خودش، كاملاً توجه می‌كند.
او پژوهشگری بیزار از مباحثه است- تا حدی كه غالباً از آن می‌گریزد. اما همواره مسئله‌هایی را برگزیده است كه او را وادار به بحث‌های مفصل كرده‌اند. او در زندگی حرفه‌ای خود با موانعی رو به رو شده كه برای دیگران غیر قابل غلبه بوده اند.
یقیناً راه برای او هموار نبوده است. رئبین به یاد می‌آورد كه دبیر فیزیك همواره به او می‌گفت: "اگر از علم دوری گزیند در زندگی موفق خواهد شد." اما خوشبختانه پدرش كه مهندس برق بود، با كمك به روبین در ساختن نخستین تلسكوپش در سن 14 سالگی، و بردن او به جلسه‌های اختر شناسی آماتوری در واشینگتن، تشویق كرد.
یك بار روبین تصمیم گرفت برای تحصیل در رشته‌ی اخترشناسی به كالج سوارثمور در پنسیلوانیا برود. یكی از كارمندان پذیرش كالج به او پیشنهاد كرد كه كار زنانه‌تر رنگ آمیزی اشیای نجومی را در پیش بگیرد. روبین خنده كنان می‌گوید: "تا چندین سال، این گفته شوخی متداول در خانواده‌ی ما بود. هرگاه در كارم با مشكلی برخورد می‌كردم، كسی پیدا می‌شد كه به من بگوید: "تا حال به فكرت رسیده كه به شغل رنگ آمیزی..."
روبین كه به سوار ثمور راه نیافته بود، در سن 17 سالگی به دنشگاه واسار رفت و سه سال بعد با درجه‌ی لیسانس اختر شناسی از آنجا فارق التحصیل شد. او جز به ادامه‌ی كارش در پریستون، كه در آن زمان مركز اخترشناسی معتبری شده بود به چیزی نمی‌اندیشید. با اشتیاق و بی‌تكلف نامه‌ای به دانشگاه پریستون نوشت و دفترچه‌ی راهنمای دوره‌ی فوق لیسانس را درخواست كرد. اما هیچ گاه این دفترچه به دست او نرسید، پرینستون تا سال 1971 زنان را در دوره‌ی فوق لیسانس نمی‌پذیرفت.
او سرانجام به دانشگاه كورنل رفت، كه شوهر آینده‌اش رابرت روبین در آنجا دانشجوی دوره‌ی فوق لیسانس در رشته شیمی فیزیك بود. در كورنل به او اهمیتی نمی‌دادند. او زن بود، و گذشته از آن گروه اخترشناسی در آن زمان گروه كوچكی بود و تنها دو مدرس داشت. اما چون او بیشتر در فیزیك كار كرده بود، فرصت مناسبی به دست آورد: هانس بته، كه بعدها به سبب تشریح واكنش‌های گداخت هسته‌ای در خورشید جایزه‌ی نوبل گرفت، به او مكانیك كوانتومی آموخت، روبین الكترودینامیك كوانتومی را نیز از ریچارد فاینمن آموخت.
زمانی كه روبین وارد كورنل شد، دو دهه بود كه ستاره شناسان از انبساط كیهان آگاه بودند. آن‌ها مشاهده كرده بودند كه امواج نوری كهكشان‌های دوردست كش می‌آیند، یا به سمت قرمز طیف جابه جا می‌شوند، و نتیجه گرفته بودند كه جابه جایی سرخ هر كهكشان معیاری از سرعت دورشدن آن از ما، به سبب انبساط فضا- زمانی است. این عقیده كه انبساط، همزمان با انفجار بزرگ آغاز شده بود تازه داشت شایع می‌شد.
روبین تصمیم گرفته بود در تز فوق لیسانس خود این پرسش را مطرح كند كه آیا كهكشان‌ها، همچنان كه در كیهان می‌گردند، از یكدیگر دور می‌شوند یا نه. ژرژ گاموف، از شارحان اولیه‌ی نظره‌ی انفجار بزرگ، عقیده داشت كهكشان‌ها دور كیهان می‌گردند، درست همان گونه كه ستاره‌ها دور كهكشان‌ها می‌گردند، اما او كاملاً تنها و بی‌پشتیبان بود. بدین ترتیب روبین پرسشی جسورانه را مطرح كرده بود، بویژه‌ی با توجه به اینكه داده‌های بسیار كمی در دست داشت. اندازه گیری سرعت‌های كهكشانی بسیار دشوار بود و در آن زمان، ستاره شناسان از میان میلیاردها كهكشان، تنها "انتقال به سرخ" 109كهكشان را به دست آورده بودند. اما روبین با تحلیل این جابه جایی‌های سرخ نتیجه گرفت كه كهكشان‌ها، علاوه بر حركت ناشی از انبساط كیهانی، حركت جانبی دیگری نیز دارند. روبین در سال 1950، سه هفته پس از تولد نخسین فرزندش، یافته‌های خویش را در هشتاد و چهارمین اجلاس انجمن‌ اختر شناسی امریكا كه آن سال در هاور فورد، پنسیلوانیا، برگزار می‌شد، عرضه كرد. گزارش او، كه آغاز كار حرفه‌ایش به شمار می‌رفت، یكی از 50 مقاله‌ی ارائه شده بود. هیچ كس حرف‌های این خانم گمنام 22 ساله را باور نكرد. داده‌های او بیش از حد اندك بود. مقاله‌ی او در كنفرانس تقریباً تحریم شد و بعدها نیز همه‌ی نشریه‌های معتبر آن را رد كردند. روبین با یلدآوری ایام گذشته می‌گوید: "در مورد این مقاله بسیار تبلیغ شد، و تقریباً همه‌ی تبلیغ‌ها منفی بود. اما دست كم،پس از آن اخترشناسان مرا شناختند". در واقع او خود نیز گمتن می‌كرد كه داده‌هایش برای توجیه نتیجه مورد نظر بسیار اندك بودند. اما چند دهه طول كشید تا شواهد كافی به دست آید.
پس از پایان كنفرانس، بلافاصله به واشنگتن برگشت. شوهرش شغل جدیدی به دست آورده بود، و او كه بار مسئولیت‌های خانوادگی‌اش افزون‌تر می‌شد، احساس بی‌هدفی و بیهودگی می‌كرد. روبین می‌گوید: "هر بار كه نشریه‌ی اخترشناسی به دستم رسید عملاً به گریه می‌افتادم. می‌دانستم كه اخذ درجه‌ی فوق لیسانس مرا اخترشناس نكرده است، اما در طول دوران تحصیل هرگز به این فكر نیفتاده بودم كه یك سال پس از فارغ التحصیل شدن از كورنل، شوهرم بیرون از خانه به كارهای علمی‌اش ادامه خواهد داد، و من در خانه می‌مانم و كهنه بچه عوض می‌كنم."
این احساس بیهودگی او را به دانشگاه جورج تاون كشانید. تنها دانشگاه ناحیه كه دوره دكتری اخترشناسی داشت. در این كار همه‌ی اعضای خانواده به او كمك كردند. نزدیك به دو سال تمام، پدر و مادر روبین از بچه‌ها مراقبت می‌كردند، شوهرش او را با اتومبیل به دانشگاه می‌برد و شامش را در اتومبیل می‌خورد تا روبین بتواند در كلاس‌های شبانه حاضر شود.
روبین در تز دكتری خود به مسئله‌ی توزیع كهكشان‌ها پرداخت. او این پرسش را مطرح كرد كه آیا موقعیت كهكشان‌ها در آسمان از الگوی خاصی پیروی می‌كند، یا كم و بیش به صورت تصادفی آرایش یافته‌اند؟ چندین ماه با ماشین حساب رومیزی كلنجار رفت تا محاسباتش را انجام داد. اكنون كامپیوتر می‌تواند همین تحلیل را طی چند ساعت انجام دهد. نتیجه گیری او، حاكی از توزیع خوشه‌ای كهكشان‌ها، در سال 1954 توجه چندانی را جلب نكرد. در حقیقت، این موضوع تا 15 سال بعد به طور جدی مطالعه نشد. باز هم روبین زود دست به كار شده بود. او سبب را نه تنها انزوای علمی، بلكه كنجكاوی شخصی نیز می‌داند. او خود را به خط مشتركی كه در دانشگاه‌های معتبرتر حاكم بود (و در این مورد به این عقیده‌ی متعصبانه كه كهكشان‌ها باید به طور یكنواخت توزیع شده باشند)، مقید نكرد.
روبین پس از دریافت درجه‌ی دكتری، به تدریس و پژوهش در جورج تاون پرداخت. زندگی حرفه‌ای او در دهه‌ی 1950 بدون رویدادی مهم سپری شد، اما چنانكه از چهار سطر كوتاه‌ در زندگینامه‌ی مختصرش برمی‌آید، از كاری كه طی این دوره انجام می‌داد، احساس غرور بی‌حد می‌كند. او بالاتر از همه‌ی جوایزی كه دریافت كرده، و پیش از همه‌ی درجه‌های معتبری كه به دست آورده است، از دستاوردهای زیر نام می‌برد: دیوید (1950) دكترای زمین شناسی، جودیت (1952) دكترای فیزیك پرتو كیهانی، كارل (1956) دكترای ریاضیات، و آلن (1960) دكترای زمین شناسی.
سرانجام در سال 1963، حیات حرفه‌ای روبین، جرقه‌ای را كه نیازمندش بود دریافت كرد. او و شوهرش یك سال را در دانشگاه كالیفرنیا واقع در سان دیه‌گو گذرانیدند. در سان دیه‌گو، روبین با مارگارت و جفری باربیج (زن و شوهری كه تازگی اثبات كرده بودند اغلب عنصرهای شیمیایی در ستاره‌ها ساخته می‌شوند) كار می‌كرد. او می‌گوید : "شاید این یك سال تأثیر شگرفی بر زندگی من گذاشته باشد. سرانجام باور كرده بودم كه اخترشناسم، زیرا باربیجها به عقاید من توجه نشان می‌دادند."
در همان زمان، روبین كار به عنوان مشاهده‌گر حرفه‌ای را در رصدخانه‌ی كیت پیك در آریزونا، كه به تازگی گشایش یافته بود، آغاز كرد. او بلافاصله پس از بازگشت به واشنگتن به بخش مغناطیس زمینی، بخشی كه سال‌ها پیش از آن بازدید كرده و شیفته‌اش شده بود، مراجعه كرد. شغلی خواست و آن را به دست آورد. در آن زمان 36 سال داشت.
DTM (بخش مغناطیس زمینی)، سازمانی غیر عادی است. تعداد كاركنان آن اندك است، روی هم رفته 24 پژوهشگر دارد، و محیط آن گرم و خانوادگی است. صرف نهار كه هر روز یكی از كاركنان تأمین آن را تقبل می‌كند، فرصت خوبی برای مبادله‌ی شایعات و بحث‌های علمی است. DTM به سبب اعطای آزادی به پژوهشگرانش، بویژه آزادی از قانون كذایی "منتشر كن یا نابود شو" كه در مجامع علمی حكمرواست، شهرت دارد.
روبین در چنین محیطی پرورش یافته، و خود آن را تقویت كرده است. دیوید برنشتین، كه برای گرفتن درجه فوق دكتری خود از سال 1977 تا 1979 با روبین كار كرده است می‌گوید: "DTM شادترین و هماهنگ‌ترین مكانی بود كه در آن كار علمی انجام داده‌ام. ورا محیطی فراهم آورده بود كه در آن پژوهش‌های اخترشناسی لذت بخش می‌نمود. بر سر اختلاف‌ها بحث می‌شد، اما از جدل خبری نبود. حتی هنگامی كه من و ورا اختلاف نظر داشتیم، او هرگز زبان به انتقاد نمی‌گشود، و من نیز هیچ گاه چیزی به دل نمی‌گرفتم. او غالباً به من می‌گفت: به خاطر پول یا كسب شهرت درباره‌ی اخترشناسی پژوهش نمی‌كنی، بلكه به سبب رضایت شخصی به این كار می‌پردازی".
یكی از رضامندی‌های اصلی روبین در DTM، همكاری با كنت فورد در طی 25 سال گذشته بوده است. فورد فیزیكدان و طراح ابزارهای اخترشناسی است. هنگامی كه روبین وارد DTM شد، فورد به تازگی لامپ تصویری را كامل كرده بود كه هرگاه در برابر صفحه‌ی عكاسی قرار می‌گرفت، جمع آوری نور را ده برابر سریع‌تر می‌كرد. مهارت‌های فنی او مكمل خوبی برای مهارت‌های تحلیلی روبین به شمار می‌رفت. فورد می‌گوید: "ورا شخص برجسته و شكفت آوری است. اما بر سر یك نكته‌ی مهم با هم اختلاف نظر داریم: هر دو می‌پنداریم كه در كار با تلسكوپ از دیگری ماهرتریم، بارها هنگامی كه كوشیده‌ایم زودتر از دیگری در برابر عدسی چشمی تلسكوپ قرار بگیریم، سرهایمان را به هم كوبیده‌ایم.
هنگامی كه روبین و فورد همكاری را آغاز كردند، به اخترنماها (كوازارها) پرداختند.اخترنماها لكه‌های مرموز آبی رنگی هستند كه در لبه‌ی كیهان مرئی قرار دارند و تصور می‌شود هسته‌های درخشان كهكشان‌های جوان باشند. در اواسط دهه‌‌ی 1960، اخترنماها تازه كشف شده بودند و داغ‌ترین موضوع روز به شمار می‌رفتند. اما روبین از گام‌های شتابانی كه به دنبال موضوع‌های داغ برداشته می‌شود، بیزار بود. او زبان به شكوه می‌گشاید: "مردم مرتب به من مراجعه می‌كردند و می‌پرسیدند آیا انتقال به سرخ خاصی را به دست آورده‌ام یا نه، در حالی كه من هنوز از درست بودن داده‌هایم مطمئن نبودم."
در اوایل دهه‌ی 1970، روبین و فورد به پژوهش درباره‌ی پرسشی پرداختند، كه او در تز فوق لیسانس خود مطرح كرده بود: آیا كهكشان‌ها تنها همراه با كیهان حركت می‌كنند، یا خود نیز دارای حركتند؟ این بار نیز او حركتی اضافی یافت، و این بار هم یافته‌های او به شدت رد شد. در كنفرانس‌هابحث‌های تندی سر "اثر روبین- فورد" در گرفت؛ اخترشناسان نام آور به روبین نامه نوشتند و او را تشویق كردند كه دست از پژوهش بكشد. روبین می‌گوید: "آن‌ها این بحث را خیلی كش دادند"، و پس از مكثی سیاستمدارانه می‌افزاید: "باوری وجئد داشت مبنی بر اینكه انبساط كیهان آرام و یكنواخت است، و حركت انفرادی یا بزرگ- مقیاسی افزون بر این انبساط وجود ندارد. ما آنچه را مشاهده كردیم به عنوان حركت شدید كهكشان خودمان تفسیر كردیم. به گمان من بسیاری از مردم نمی‌توانستند به آسانی آن را باور كنند."
بعضی از اختر شناسان هنوز نتایج روبین را تردیدآمیز می‌دانسنتد. اما مبنای عقیده‌ی او به اثبات رسیده است. اكنون به نظر می‌رسد كه اقیانوس كیهانی توسط جریان‌های موضعی قوی، كه به انبساط كلی ربطی ندارد، به هم زده می‌شود. راه شیری و همه‌ی كهكشان‌های واقع در ناحیه‌ی گسترده‌ای در پیرامون ما، به سوی نقطه‌ی تمركز دوردستی جذب می‌شوند كه جاذب بزرگ نام گرفته است. اما 15 سال پیش چنین حركت بزرگ- مقیاسی بر خلاف تصور همگان بود و همه این نكته را به روبین گوشزد می‌كردند. روبین كه از نحوه‌ی برخورد دیگران با كارش پریشان شده بود به سادگی آن را رها كرد. سپس مسئله‌ی دیگری را مورد توجه قرار داد كه كمتر بحث برانگیز به نظر می‌رسید: چرخش كهكشان‌های ملرپیچی.
روبین امیدوار بود دلیل اختلاف مارپیچ‌ها را دریابد. بعضی از مارپیچ‌ها كم نورند؛ بعضی دیگر روشن‌ترند؛ بازوهای پرستاره‌ی بعضی از مارپیچ‌ها تنگ در هم پیچیده است؛ بعضی دیگر بازوهای باز و گشوده دارند. روبین حدس زدكه چرخش هر كهكشان باید نقش مهمی در تبیین ساختار آن داشته باشد. باربیج‌ها قبلاً بعضی از مركزهای كهكشانی را مشاهده كرده بودند، اما روبین می‌خواست بداند در بازوهای مارپیچی چه می‌گذرد. بنابراین هنگامی كه مشهورترین همكاران روبین تپ اخترها و اختر نماها را ردگیری می‌كردند، او مصمم و آرام، اندازه‌گیری آهنگ چرخش كهكشان‌ها را آغاز كرد. در اوایل آن قرن، تخمین بسیار ابتدایی چرخش آندرومداد، نزدیك‌ترین كهكشان مارپیچی به راه شیری و در نتیجه رئشن‌ترین آن‌ها، ساعت‌ها وقت می‌گرفت. اما روبین و فورد با استفاده از لامپ تصویری مه فوردآن را تكمیل كرده بود،تواستند طیفی را به جای 30 ساعت در مدت 2 تا 3 ساعت ثبت كنند.
نخستین كهكشانی كه مطالعه كردند آندرومدا بود. دیسك مارپیچی آْندرومدا اندكی به سمت زمین متمایل است، بنابراین چرخش آن سبب می‌شود كه ستاره‌ها و گازهای واقع در یك سمت دیسك به زمین نزدیك شوند، و ستاره‌ها و گازهای واقع در سمت دیگر، از زمین دور شوند.در نتیجه طول موج نور گسیل شده از موادی كه به زمین نزدیك می‌شوند، اندكی- كوتاهتر- یعنی آبی‌تر- می‌شود؛ در مورد موادی كه از زمین دور می‌شوند، طول موج نور بلندتر- یعنی قرمزتر- می‌شود. روبین و فورد با اندازه‌گیری این جابه جایی‌ها توانستند سرعت چرخش كهكشان را، در فاصله‌های مختلف از مركز آن و در امتداد دیسك، اندازه بگیرند.
طیف هر ستاره‌ی واقع در كهكشان‌های دیگر، حتی در كهكشانی به نزدیكی آندرومدا، معمولاً ضعیف‌تر از آن است كه بتوان آن را به تنهایی ثبت كرد، بنابراین روبین و فورد كار خود را بر روی ابرهایی از گاز كه با نور ستاره‌های داغ روشن شده بودند، متمركز كردند- اما حتی این كار نیز فوت و فن خاص خود را داشت. روبین در این باره می‌گوید: "ناگزیر بودم شگاف طیف نگار را بر روی بخشی از آسمان تنظیم كنم كه در آن چیزی دیدی نمی‌شد. در این كار ایمان نقش مهمی داشت- تنظیم شكاف، نور دادن صفحه‌ی عكاسی به مدت دو ساعت یا بیشتر، و سپس ظاهر كردن آن. ما هر فوتونی را كه می‌توانستیم به چنگ آوریم، ثبت می‌كردیم." همه‌ی این كارها باید با دقت بسیار زیاد انجام میشد؛ وجود اندكی گرد و غبار می‌توانست حاصل كار با تلسكوپ را بر باد دهد. امروز روبین و فورد، همچون بسیاری از اخترشناسان دیگر از ردیابی‌های الكترونیكی بسیار مؤثر استفاده می‌كنند كه تصویرهای نهایی را بر نمایشگرهای كامپیوتری نشان می‌دهند و كار را بسیار آسان‌تر می‌كنند.
هنگامی كه روبین جا به جایی‌های اندك خطوط طیفی آندرومدا را زیر میكروسكوپ تحلیل كرد، دریافت كه این كهكشان‌ها به شیوه‌ای كه خود او یا دیگران انتظار داشتند نمی‌چرخد. اغلب كهكشان‌های مارپیچی، از جمله آندرومدا، توده‌ی مركزی درخشانی دارند كه از ستاره‌های تنگ هم چیده شده، تشكیل شده است. از طرف دیگر، دیسك مارپیچی كه این توده‌ی مركزی را در بر گرفته بسیار نازك استو روشنی آن، از مركز به سمت لبه، كاهش می‌یابد. اختر شناسان به طور كلی فرض كرده بودند كه جرم كهكشان نیز همانند نور آن توزیع می‌شود؛ در مركز متمركز است و در لبه‌ها كاهش می‌یابد.
معنای این فرضیه آن بود كه هر كهكشان باید همچون منظومه‌ی شمسی غول پیكری رفتار كند. تقریباً همه‌ی جرم منظومه‌ی ما در خورشید متمركز است، در نتیجه كشش كرانشی خورشید سرعت سیاره را تعیین می‌كند. بنا بر قانون نیوتن، این كشش متناسب با مجذور فاصله از خورشید كاهش می‌یابد. پس سیاره‌های نزدیك‌تر، نظیر زهره و زمین، عملاً با سرعت به دور خورشید می‌گردند در حالیكه سیاره‌های دورتر، كه كشش گرانشی ضعیف‌تری بر آن‌ها وارد می‌شود، بسیار كندتر راه می‌پیمایند. انتظار می‌رفت كه ستاره‌ها و گازهای واقع در لبه‌ی دیسك مارپیچی همین رفتار را داشته باشند، و با سرعتی بسیار كمتر از سرعت ستاره‌های نزدیكتر به هسته، به دور هسته‌ی غول پیكر بگردند.
آندرومدا به نحوی حیرت‌آور این انتظار را برآورده نكرد. روبین می‌گوید: "سرعت چرخشی ابرهای گاز در فاصله‌های بسیار دور از مركز كهكشان، همچنان زیاد باقی ماند.ولی ما آن قدر باهوش نبودیم كه آن را درك كنیم. فكر نمی‌كردیم كه داریم یكی از ویژگی‌های كیهان را كشف می‌كنیم، بلكه می‌پنداشتیم آندرومدا كهكشانی عجیب است و كهكشان بعدی همان گونه رفتار خواهد كرد كه انتظارش را دلریم. بنابراین از این تجربه چیز زیادی نیاموختیم".
اهمیت این كشف تنها هنگامی آكار شد كه روبین، فورد و گروهی از فوق دكترهای مؤسسه‌ی كارنگی بررسی چرخش دیگر كهكشان‌های مارپیچی را آغاز كردند، و برای این بررسی كهكشان‌هایی رابرگزیدند كه همچون آندرومدا، به سوی زمین تمایل داشتند. در هر كهكشان، مشاهده كردند كه سرعت حركت ستاره و گاز واقع در لبه‌‌ی دیسك، با سرعت حركت ماده‌ی نزدیك مركز برابر است.
هنكامی‌كه نمودار سرعت چرخشی را بر حسب فاصله از مركز رسم كردند، همواره یك الگو را به دست آوردند: با حركت از مركز به سمت لبه، سرعت به تندی افزایش می‌یافت و به مقدار ثابتی می‌رسید كه تا لبه‌ی مرئی دیسك همچنان ثابت باقی می‌ماند.
اگر سیاره‌های منظومه‌ی شمسی از چنین الگویی پیروی می‌كردند، سیاره‌هی دور از خورشید مدت‌ها پیش رهسپار فضای میان- ستاره‌ای شده بودند. چون به نظر نمی‌رسد كه كهكشان‌ها، همچون آبپاشی كه آب می‌پاشد، ستاره افشانی كنند، پس باید چیزی ستاره را نگه دارد. این چیز باید گرانش باشد، چون هیچ نیروی دیگری در مقیاس كهكشانی قدرتمند نیست، و هر جا گرانش هست، جرم نیز هست. روبین دریافت كه باید ذخیره‌ای عظیم از ماده‌ی اضافی، كه از دید تلسكوپ او پنهان است، در جایی از هر كهكشان وجود داشته باشد.
روبین نخستین كسی نبود كه گمان می‌كرد در آسمان چیزی به جز آنچه می‌بیند هست. در دهه‌ی 1930 اخترشناسی همچون فریتس تسویكی و سینكلر اسمیت دریافته بودند كه كهكشان‌ها به صورت خوشه‌ای با سرعت زیاد حركت می‌كنند، و پیشنهاد كردند باید ماده‌ای اضافی وجود داشته باشد كه در میان خوشه پخش شده، مانند چسب گرانشی عمل می‌كند. در اوایل دهه‌ی 1970 اخترشناسان دریافتند كه از گاز ئیدروژن واقع در لبه‌ی معدودی از كهكشان‌های مارپیچی امواج رادیویی گسیل می‌شود، و دریافتند كه سرعت گاز واقع در لبه با سرعت گاز واقع در مركز برابر است (بعدها روبین همین پدیده را در مورد ماده‌ی مرئی كشف كرد). اما اینها رصدهای منفرد بودند و به طور كلی آن‌ها را به خطای تجهیزات و ابزارها نسبت می‌دادند یا به سادگی فراموششان م‌كردند.
اندازه گیری‌های گسترده‌ی روبین (از سال 1978 تا كنون، گروه كارنگی 200 كهكشان را تحلیل كرده است) سبب شد كه ماده‌ی تیره از كنج انزوا بیرون كشیده شود. او می‌گوید: "به نظر من ما با چشمان خود می‌آموزیم و تأثیر بعدی دیدن منحنی‌های چرخش چنان شدید بود كه مردم به آسانی موضوع را می‌پذیرفتند." آنچه در نتیجه‌ی این تلاش روبین پذیرفته شد، تصویر كاملاً نویی از كهكشان است: تصویری كه در آن كهكشان مرئی چیزی نیست جز لكه‌ای درخشان و شناور در كره‌ای از ماده‌ی تیره و مجهول، كه جرم آن 5 تا 10 برابر جرم مارپیچ فروزان است.
در مورد این پرسش كه ماده‌ی تیره‌ چیست دو نظریه‌ی رقیب وجود دارد. اخترشناسان كه بیشتر از رصدها متأثرند، می‌گویند: "ماده‌ی تیره می‌تواند از سیاره‌های سرد، ستاره‌های مرده، آجر و چوب بیسبال تشكیل شود." و روبین جزو این گروه است. به هر حال دلیلی وجود ندارد كه به چیزی نو و بیگانه اعتقاد داشته باشند. از طرف دیگر كیهانشناسان درست به همین چیز نو و بیگانه باور دارند، آن هم به دلایل كاملاً نظری. بنا بر گرایش جاری در كیهانشناسی، انبساط ناگهانی و پرشتاب فضا- زمان در محفظه‌ی تولد كیهان، سیلی از ذره‌های بیگانه‌ای كه هنوز كشف نشده‌اند، و از ماده‌ی مرئی كه مردم و سیاره از آن ساخته شده‌اند بسیار سنگین‌ترند، پدید آمده است. در حقیقت ماده تیره‌ی مورد نظر كیهانشناسان از ماده‌ی مرئی موجود در كیهان 100 برابر، و از ماده‌ی تیره‌ای كه روبین برای جلوگبری از متلاشی شدن كهكشان ارپیچی‌اش به آن نیاز دارد 10 برابر سنگین‌تر است.
تا هنگامی كه كسی عملاً ماده‌ی تیره را كشف نكند، احتمال نمی‌رود بحث بین دو طرف فروكش كند. در ضمن زنی كه سبب آغاز این بحث شد، همان زنی است كه نتوانست رساله‌ی فوق لیسانس خود را منتشر كند، در سال 1981 به غضویت فرهنگستان ملی علوم درآمد. او یكی از 75 زنی است كه در زمره‌ی 3508 پژوهشگری بودند كه از آغاز كار فرهنگستان در سال 1863 به افتخار عضویت در آن نائل شدند. اما غرور بر روبین غلبه نكرده است. او می‌گوید: "شهرت زودگذر است، من به اعدامم بیش از نامم اهمیت می‌دهم. اگر اخترشناسان در سال‌های آینده هم از داده‌های من استفاده كنند، بالاترین پاداش را دریافت كرده‌ام."
روبین هنوز هم به تماشای كهكشان‌ها می‌پردازند، و هرچند با وجود تعداد زیادی اخترشناس و تعداد اندكی تلسكوپ، می‌تواند تنها سالی هشت شب به رصدخانه برود؛ او هنوز هم داده جمع می‌كند. بسیار سحرخیز است و غالباً ساعت 7 صبح به دفتر كارش می‌رود. روبین می‌گوید: "هفته‌ای را خوشایند می‌دانم كه سرتاسر آن را به كار علمی، تحلیل داده‌ها و نوشتن مقاله گذرانیده باشم." اما همه‌ی هفته‌های زندگی روبین چنین نیست. او وقت بسیاری را برای ملاقات با مردم، ایراد سخنرانی، و كار در گروه‌هایی از قبیل كمیته حقوق بشر فرهنگستان علوم صرف می‌كند. تدریس علوم نیز ا كارهای مورد علاقه‌ی اوست؛ او دو بار داوطلبانه تدریس درس اخترشناسی در دبیرستان را به عهده گرفته است، و جزو هیئت مشاوران كمیته‌ی علمی جوانان شهر است.
براستی، در نظر روبین، اهمیت اصلی كشف ماده تیره میراثی است كه برای نسل‌های آینده به جا می‌ماند. او اخیراً در یك سخنرانی عمومی گفت: "به تعبیری درست، اختر شناسی هر بار از نو آغاز می‌شود. ما لذت و شعف درك كیهان را به نوه‌های خود، و نوه‌های آنان منتقل می‌كنیم. هنوز 90 درصد از ماده‌ی موجود در كیهان ناشناخته است، پس حتی آسمان هم محدود نیست."
روبین چنان مشتاق تشویق نوجوانان، بویژه دختران، به كشف ماده‌ی تیره‌ی كیهان است كه كتابی به نام مادربزرگ من اختر شناس است نوشته بود، و در پی ناشر بود.



 

 



ارسال نظر
با تشکر، نظر شما پس از بررسی و تایید در سایت قرار خواهد گرفت.
متاسفانه در برقراری ارتباط خطایی رخ داده. لطفاً دوباره تلاش کنید.
موارد بیشتر برای شما