VVera Rubin : une astronome précurseure | Visages de la science

Interrogez le commun des mortels sur l’Univers, vous aurez sans nul doute des allusions à la matière noire. Mais demandez-leur ensuite qui a découvert cette matière noire. Bien peu connaîtront le nom de Vera Rubin. Et pourtant, c’est bien elle qui a été pionnière en la matière ! Malgré les controverses qu’elle a alors soulevées dans la communauté astronomique de l’époque…

Cet article vous présente des extraits de l’hommage d’Isabelle Vauglin à Vera Rubin, écrit en 2017.

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Une pionnière tenace

Vera Rubin à 19 ans au télescope du Vassar College en 1947. / © Vassar College, courtesy AIP Emilio Segrè Visual Archives

Née Vera Cooper en juillet 1928, Vera Rubin a fait preuve très jeune d’une passion pour les étoiles qu’elle observe le soir depuis son lit. Son père l’aide à construire un télescope, même s’il craint que sa fille ne parvienne jamais à gagner un jour sa vie dans cette voie. Elle aura, en effet, à se battre pour y parvenir…

Après le lycée, Vera étudie au Vassar College, où elle obtient son diplôme de sciences en 1948, puis à l’université de Cornell, au sein d’une toute petite équipe, pour suivre à la fois son mari qui y travaille, Robert Rubin, et les cours de deux physiciens de renom, futurs nobélisés, Richard Feynman et Hans Bethe.

Pour son diplôme de master, elle se pose une question qui semble anodine : « si l’on soustrait aux galaxies le mouvement global d’expansion de l’univers, reste-t-il un mouvement résiduel ? ». Elle se rend compte durant ce travail que certaines galaxies se rapprochent de nous, tandis que d’autres s’éloignent : les galaxies ont donc un mouvement propre, en plus de leur mouvement de fuite lié à l’expansion de l’univers ! Les résultats de ses travaux sous forme d’article sont refusés partout, et on ne lui autorise pas de nouvelles mesures, elle va donc présenter ses résultats à la réunion de l’American Astronomical Society en personne, avec son bébé dans la voiture. Sa prise de parole fera polémique et le Washington Post titrera : « Une jeune mère trouve le centre de la création », humiliant la chercheure.

Devant changer d’université pour poursuivre un travail de thèse, Vera Rubin s’inscrit à l’université de Georgetown en 1951, où elle ne peut rencontrer son directeur de thèse, Georges Gamow, uniquement dans les couloirs de l’établissement, les bureaux étant interdits aux femmes… Ses travaux de thèse la conduisent une nouvelle fois à un résultat contraire à ce qui est supposé acquis à l’époque : l’Univers n’est pas homogène et les galaxies se rassemblent en vastes amas…

Ses résultats seront longtemps ignorés à la suite de sa thèse, qu’elle obtient en 1954, et ne seront confirmés que 20 ans plus tard ! A la suite de ce travail, elle enseigne pendant 10 ans les maths et la physique à l’université tout en élevant ses quatre enfants. Il lui faudra attendre dix ans avant d’obtenir enfin un poste à la modeste Canergie Institution de Washington, dans le département de magnétisme terrestre (DTM) ! Vera est la première femme à y avoir un poste de chercheure ; elle y restera jusqu’à la fin de sa carrière.

Continuant ses recherches, elle est confrontée au sexisme de ses pairs, l’empêchant d’utiliser les télescops nécessaires pour ses observations. Mais en 1965, Vera Rubin crée une petite révolution en devenant la première femme à obtenir le droit de faire des observations au télescope de 1,2 m du Mont Palomar.

Vera Rubin exploite le télescope de 2,1 mètres à l’observatoire national de Kitt Peak. NOAO/AURA/NSF

Un travail sans cesse contesté

Précurseure dans l’âme, Vera Rubin bouleversera nos connaissances de l’univers à travers ses travaux et découverte, se heurtant à chaque fois aux contestations du monde de l’astronomie.

S’attaquant en 1970 à l’étude de la rotation des galaxies spirales, Vera Rubin découvrira avec son collègue Kent Ford une anomalie majeure : loin du centre de leur galaxie, les étoiles tournent bien plus vite qu’elles ne le devraient si la force de gravitation n’était produite que par la matière lumineuse que l’on détecte. Il existe donc une quantité de masse de matière invisible, baptisée matière sombre ou noire. Cela va à l’encontre des assomptions de l’époque ! Cherchant à vérifier leurs résultats, Rubin et Ford étudient de nombreux amas :  pour 60 galaxies spirales, leurs résultats sont toujours les mêmes : la courbe de rotation ne décroît pas avec la distance au centre. Si les lois de la gravitation restent valables à grande échelle, une masse non lumineuse, qui constitue encore une énigme actuellement, enveloppe les galaxies.

La publication de ces résultats ne soulève pas l’enthousiasme de la communauté astronomique, et il faudra attendre que nous soyons capable d’observer le ciel à l’aide de rayons X pour obtenir la preuve que Vera Rubin et Kent Ford avaient raison, malgré les doutes de leurs pairs !

Une autre découverte majeure de Vera Rubin et la mise en évidence du phénomène de « Merger » : elle découvre que certaines galaxies sont nées de l’agglomération de plusieurs galaxies entrées en collision. Une partie des étoiles de ces galaxies « Merger » tourne alors dans un sens, tandis que l’autre tourne dans le sens inverse. Cette découverte forcera les astronomes à remettre en questions leurs théories sur la formation des galaxies.

Vera Rubin / AP-SIPA

La moitié des neurones de l’humanité appartient aux femmes

Tout au long de sa vie d’astronome, Vera Rubin aura eu à faire face à des conditions difficiles du fait qu’elle était une femme. Elle réussit pourtant à mener de front l’éducation de ses 4 enfants et une carrière brillante. « J’ai accompli presque toute ma carrière à temps partiel, aimait-elle dire. À trois heures, j’étais à la maison pour m’occuper des enfants », au prix d’un salaire réduit d’un tiers.

Elle a œuvré toute sa vie durant contre les mécanismes inconscients, véhiculés par l’éducation et la société, qui conduisent à la persistance des inégalités de genre.

«  Je vis et je travaille en partant des trois principes suivants :
1. Il n’existe aucun problème scientifique qu’un homme peut résoudre et qu’une femme ne pourrait pas.
2. À l’échelle de la planète, la moitié des neurones appartient aux femmes.
3. Nous avons tous besoin d’une permission pour faire de la science mais, pour des raisons profondément ancrées dans notre histoire, cette permission est bien plus souvent donnée aux hommes qu’aux femmes. « 

Le jury du prix Nobel ne l’aura jamais récompensée. Elle aurait pourtant totalement mérité d’être la 3e femme à recevoir le prix Nobel de physique. En effet, depuis sa création en 1901, seule Marie Curie en 1901 et Maria Goeppert Mayer en 1963 l’ont reçu… Les membres du jury ne brillent pas par leur équité dans la parité. Destin hélas classique de femmes scientifiques : Vera Rubin fait à jamais partie de ces pionnières dont la notoriété est inversement proportionnelle à l’importance de ses travaux, malgré de nombreuses autres récompenses.

Elle restera longtemps un modèle pour toutes les jeunes femmes qui ont et auront envie de devenir scientifique tout en conciliant une vie personnelle et familiale épanouie. Puisse son exemple leur donner confiance en elles pendant longtemps.