Selamat jalan, Vera Rubin (1928–2016)

Vera Rubin, astronom yang tercatat bersama koleganya Kent Ford sebagai yang pertama membuktikan keberadaan materi gelap, tutup usia pada tanggal 25 Desember 2016 dan meninggalkan kita untuk selama-lamanya dalam usia 88 tahun, demikian diumumkan putranya Allan Rubin.

Vera Rubin dan koleksi globe antiknya.

Lahir dengan nama Vera Florence Cooper di Philadelphia, negara bagian Pennsylvania, Amerika Serikat, pada tahun 1928, keluarga Vera pindah ke Washington, DC ketika ia berusia sepuluh tahun. Ketertarikan Vera pada astronomi dimulai sejak kecil, ketika ia melihat bintang-bintang dan hujan meteor dari jendela kamar tidurnya menjelang tidur. Tentunya ini adalah masa ketika polusi cahaya di kota-kota besar belum begitu parah seperti sekarang. Karena jendela kamar tidurnya menghadap utara, ia bisa melihat bagaimana bintang-bintang bergerak mengitari kutub utara langit, dan bagaimana pemandangan langit berubah seiring pergantian musim. Dari masa-masa inilah tumbuh ketertarikan Vera pada pergerakan bintang-bintang.

Selanjutnya ia bergabung dengan klub astronomi lokal dan membangun teleskop sendiri dengan dibantu bapaknya. Ketika diberikan tugas menulis makalah untuk pelajaran Bahasa Inggris, Vera selalu menulis tentang astronomi. Tentang teleskop reflektor dan refraktor, atau tentang ide-ide kosmologi masa itu. Vera pergi ke Perpustakaan Kongres Amerika Serikat untuk mencari bahan-bahan tulisannya. Orang tua Vera amat mendukung ketertarikannya pada astronomi. Walaupun bapaknya membujuk Vera untuk belajar matematika karena beliau menganggap astronomi sebagai ilmu yang tidak praktis, namun beliau sepenuhnya mendukung keputusan Vera untuk kuliah astronomi. Pada tahun 1945 Vera diterima di Perguruan Vassar yang pada waktu itu adalah universitas khusus perempuan, untuk menempuh pendidikan S1 astronomi. Pada musim panas 1947, orang tua Vera memperkenalkannya pada Robert J. Rubin, seorang mahasiswa pascasarjana dari Universitas Cornell. “Apakah kamu kenal Richard Feynman?” adalah kata-kata pertama yang diucapkan Vera pada pemuda ini, dan Robert menjawab bahwa bimbingannya adalah Feynman, dan ini membuat Robert jadi lebih keren. Mereka menikah tahun berikutnya dan terus bersama hingga meninggalnya Robert pada tahun 2008.

Vera Rubin tumbuh besar dan bekerja pada masa ketika perempuan masih mengalami banyak diskriminasi, bahkan setelah adanya Amandemen ke-19 UUD Amerika Serikat yang membolehkan perempuan untuk memilih dalam pemilu (bahkan hari ini pun, perempuan Amerika Serikat masih dibayar 20% lebih sedikit dari laki-laki untuk pekerjaan yang sama). Setelah lulus dari Vassar, Vera mencoba mendaftar masuk Universitas Princeton namun ditolak karena Princeton tidak membolehkan perempuan mengikuti pendidikan pascasarjana astronomi (kebijakan ini baru berubah pada tahun 1975). Vera kemudian mengambil S2 di Jurusan Fisika Universitas Cornell.

Selama di Cornell, Vera mengikuti kuliah-kuliah yang diberikan fisikawan Hans Bethe, Richard Feynman, serta Philip Morrison dan Giuseppe Cocconi (kedua fisikawan ini kemudian menulis makalah penting tentang pencarian sinyal dari peradaban luar Bumi). Thesis master Vera adalah penyelidikan rotasi alam semesta. Dengan menggunakan data kecepatan radial galaksi-galaksi di sekitar Bima Sakti, Vera menyelidiki apakah ada indikasi bahwa alam semesta ini berotasi mengelilingi suatu pusat yang belum diketahui. Kepala jurusan fisika, ketika diberikan salinan penelitian Vera, berkata, “Ini sangat menarik dan kamu harus mempresentasikan ini di pertemuan AAS [American Astronomical Society, Perkumpulan Astronomi Amerika] bulan Desember [1950] mendatang. Tapi kamu sedang hamil dan bukan anggota AAS. Saya bisa mempresentasikan ini tapi harus atas nama saya.” Vera tidak mau dan segera menjawab, “Oh, saya bisa kok pergi ke sana”. Vera dan Robert tidak punya mobil, jadi kedua orang tua Vera nyupir dari Washington, DC ke Ithaca, New York, dan kemudian mereka pergi bersama-sama ke tempat pertemuan, membawa bayi mereka yang baru lahir dan berusia kurang dari sebulan.

Setelah presentasi, hadirin (yang pada jaman itu tentu saja semuanya laki-laki) bereaksi sangat keras, menolak temuan Vera, dan berkata bahwa kita tidak bisa meneliti ini. Hanya Martin Schwarzschild yang mendukung dan berkata, “Ini sangat menarik. Bila kita sudah punya lebih banyak data, kita akan tahu lebih banyak.” Hingga hari ini kita tidak menemukan bukti bahwa alam semesta ini berotasi mengelilingi suatu titik tertentu. Baik The Astronomical Journal dan The Astrophysical Journal, dua jurnal astronomi terkemuka, menolak menerbitkan paper penelitian Vera.

Selesai menempuh S2, keluarga Rubin pindah kembali ke Washington, DC karena Robert diterima bekerja di APL (Applied Physics Laboratory, Laboratorium Fisika Terapan) yang pada waktu itu berlokasi di Silver Spring di pinggiran Washington, DC. Teman kerja Robert adalah Ralph Alpher, fisikawan ahli alam semesta dini yang mengerjakan disertasinya di bawah bimbingan fisikawan George Gamov (umumnya ditulis Gamow namun dibaca Gamov).

Vera tinggal di rumah untuk mengurus anak. Walaupun ia senang punya anak namun ia tidak bahagia. Astronomi adalah panggilan hatinya dan ia tak dapat membayangkan hidup tanpa menjadi astronom. Satu-satunya kontak dengan astronomi adalah ketika eksemplar The Astrophysical Journal yang dilangganinya tiba. “Saya menyadari bahwa meskipun kami berdua mencintai anak kami, tidak ada dalam latar belakang saya bisa membuat saya menerima bahwa Robert akan pergi kerja setiap hari untuk melakukan apa yang dia sukai, sementara saya tinggal di rumah dengan anak manis ini. Saya merasa ini amat sangat sulit,” kata Vera dalam suatu wawancara di kemudian hari, mengenang masa-masa itu. Robert perlahan-perlahan menyarankan Vera untuk melanjutkan pendidikan.

George Gamov sering datang ke APL untuk memberikan kolokium, dan suatu hari dari Martin Schwarzschild ia mendengar tentang tesis master Vera. Gamov ingin membicarakan ini untuk kolokium berikutnya jadi ia mengontak Vera untuk meminta detailnya. Ketika Vera meminta untuk dapat hadir dalam kolokium, ia tidak diperbolehkan karena APL saat itu adalah fasilitas riset militer dan istri-istri karyawan APL tidak diperbolehkan masuk. Walaupun demikian, ia dapat berkenalan dengan Gamov yang kemudian mau membimbing Vera untuk proyek penelitian S3. Gamov mengajar di Universitas George Washington (GWU), namun GWU saat itu tidak menawarkan program astronomi. Oleh karena itu Vera kemudian mendaftar di Universitas Georgetown.

Georgetown hanya memberikan kelas-kelas pascasarjana di malam hari. Oleh karena itu di sore hari Robert akan pulang kerja, menjemput ibu Vera yang akan membantu menjaga anak (kemudian menjadi anak-anak) di rumah, lalu mengantar Vera ke kampus.

Dalam disertasinya, Vera menemukan bahwa galaksi-galaksi tidak terdistribusi merata namun berkumpul membentuk gugus. Penemuan ini kini sudah diterima menjadi bagian dari astronomi arus utama, namun pada saat itu tak dihiraukan dan kembali The Astrophysical Journal menolak memuat paper disertasi Vera (pada akhirnya paper itu dimuat di jurnal Proceedings of the National Academy of Sciences). Kekecewaan kembali menggelayut, dan Robert akan sering mendengar pertanyaan Vera: “Apakah aku akan benar-benar jadi astronom? Tadinya aku pikir kalau dapat PhD, aku akan bisa jadi. Tapi bahkan setelah aku sudah dapat PhD, aku masih berpikir apakah aku bisa jadi.”

Vera menyelesaikan S3 pada tahun 1954, dan kemudian bekerja di Georgetown selama sepuluh tahun berikutnya, pertama-tama hanya sebagai peneliti tapi kemudian mengajar. Pada tahun 1964 ia semakin menyadari bahwa melakukan pengamatan adalah hal yang amat penting bagi dirinya, dan ia memutuskan untuk berhenti mengajar. Pada Januari 1965 ia mendatangi Departemen Magnetisme Kebumian (Department of Terrestrial Magnetism, DTM) milik Institut Washington Carnegie (Carnegie Institution of Washington, kemudian berubah nama menjadi Institut Carnegie untuk Ilmu Pengetahuan atau Carnegie Institution for Science) dan meminta pekerjaan pada koleganya yang bekerja di sana, Bernie Burke. Semenjak pendiriannya pada tahun 1904, DTM tak pernah mempekerjakan peneliti perempuan. Direktur DTM, Merle Tuve, kemudian meminta Vera maju ke papan tulis dan menjelaskan pekerjaannya. Hari itu ia juga berkenalan dengan astronom Kent Ford, seorang ahli instrumentasi astronomi, yang baru saja kembali dari Observatorium Gunung Wilson. Kent Ford baru saja membangun spektrograf elektronik dan kepekaannya bisa 10 kali lipat dari kepekaan plat fotografi dengan resolusi yang sama. Ia memberikan sebuah plat fotografi dan meminta Vera mengukur kecepatan radial bintang pada plat tersebut. Vera membawa plat tersebut kembali ke Georgetown dan mengukur kecepatan radial bintang tersebut. Kurang dari tiga bulan kemudian ia bekerja di DTM.

Vera Rubin dan Kent Ford (mengenakan topi kerja) sedang mempersiapkan instrumen untuk pengamatan di Observatorium Lowell, Arizona, sekitar tahun 1965. Sumber: Carnegie Institution for Science, DTM.

Dengan spektrograf ini Vera dan Kent mengukur kecepatan radial banyak galaksi. Terobosan dibuat ketika mereka mengumpulkan kecepatan radial berbagai daerah pembentukan bintang (disebut juga daerah H II karena daerah ini memancarkan cahaya dari atom-atom Hidrogen yang terionisasi) di Galaksi Andromeda. Pada malam pertama pengamatan, setelah mereka mencuci plat-plat fotografi yang telah diekspos, dan kecepatan radial diukur, mereka melihat bahwa semakin jauh suatu objek dari pusat galaksi Andromeda, kecepatannya tidak menurun. Ini bertentangan dengan hukum Kepler dan hukum Newton. Semakin jauh dari pusat galaksi, seharusnya kecepatan orbitnya semakin melambat.

Vera mengukur kecepatan radial di DTM
Kurva rotasi yang diukur Vera Rubin dan Kent Ford. Sumber: Carnegie Institution for Science, DTM.

Antara tahun 1967–1968, Vera dan Kent mengamati lebih banyak lagi daerah-daerah H II di galaksi Andromeda dan semakin meneguhkan penemuan di malam-malam awal. Kecepatan orbit tidak menurun dengan meningkatnya jarak dari pusat Galaksi. Dua tahun kemudian paper yang membahas hasil-hasil temuan ini diterbitkan The Astrophysical Journal dan kali ini mereka tidak menolaknya. Hingga hari ini paper tersebut telah dikutip sebanyak lebih 520 kali dan ini dapat dikatakan sebagai paper yang tergolong sukses. Sepanjang kariernya hingga pensiun, Vera telah mengukur kecepatan radial objek-objek di sekitar 200 galaksi, dan menemukan hasil serupa. Pengamatan radio juga menunjukkan bahwa rotasi di pinggiran galaksi tidak melambat.

Hingga hari ini, fenomena yang diamati Vera dan Kent masih menjadi misteri. Penjelasan yang paling populer adalah adanya materi yang tidak memancarkan cahaya namun mampu berinteraksi melalui gaya gravitasi. Materi ini, kemudian dinamakan “materi” gelap karena sifatnya yang tak diketahui, lebih banyak berkumpul di pinggiran galaksi daripada di bagian dalam galaksi. Penjelasan lain, yang secara pribadi lebih disukai Vera, adalah modifikasi atas hukum-hukum Newton. Ini kemudian disebut dengan MOND, kepanjangan dari Modified Newtonian Dynamics (Dinamika Newton yang dimodifikasi). Baru-baru ini teori semacam MOND yang mencoba menjelaskan fenomena yang diamati Vera adalah dengan menganggap gravitasi sebagai fenomena entropi.

Prestasi Vera dalam penelitian astronomi dapat dikatakan gemilang. Pada tahun 1993 pemerintah Amerika Serikat menganugerahi Medali Nasional Ilmu Pengetahuan (National Medal of Science). Tiga tahun kemudian ia memperoleh Medali Emas Perkumpulan Astronomi Kerajaan (RAS atau Royal Astronomical Society), menjadi perempuan kedua yang menerima penghargaan tersebut setelah Caroline Herschel pada tahun 1828.

Robert Rubin, suami Vera, meninggal pada tahun 2008. Berdua mereka memiliki empat anak, semuanya memperoleh gelar S3 dalam matematika dan ilmu murni. Seorang anak, astronom Judith Young, telah meninggal dunia pada tahun 2014. Yang ditinggalkan antara lain tiga anak, seorang kakak perempuan, lima cucu, dan seorang cicit.

Selain pencapaian Vera sebagai astronom, Vera juga selalu mendorong perempuan-perempuan muda agar mengejar mimpi-mimpinya dalam meneliti jagad raya. Ia juga menyerukan agar lebih banyak perempuan dimasukkan menjadi anggota Akademi Nasional Ilmu Pengetahuan (NAS, National Academy of Sciences), dalam konferensi-konferensi ilmiah, dalam komite-komite evaluasi, dan dalam posisi-posisi tetap di institusi riset.

Penemuan Vera dan Kent membuka bidang penelitian dalam astrofisika dan fisika partikel, yang hingga hari ini amat aktif. Banyak astronom dan fisikawan membangun kariernya dari penelitian materi gelap, MOND, dan usaha-usaha lain untuk memahami apa yang telah ditemukan Vera dan Kent. Pencapaian ini layak diganjar Hadiah Nobel Fisika, namun hingga tahun ini kembali Vera tidak memperoleh Nobel Fisika. Bahkan, selama 53 tahun terakhir tidak pernah ada perempuan menerima Hadiah Nobel Fisika semenjak Maria Goeppert-Mayer menerimanya pada tahun 1963. Selain Maria Goeppert-Mayer, hanya Marie Curie yang menjadi perempuan penerima Nobel Fisika pada tahun 1903. Kenyataan bahwa hanya ada dua perempuan dari 203 individu yang telah menerima Hadiah Nobel Fisika adalah suatu keadaan yang amat memalukan di saat ketika perjuangan keseteraan gender telah membuahkan banyak kemenangan di berbagai bidang, dan sesungguhnya kita tidak kekurangan perempuan-perempuan yang pencapaiannya layak diganjar Nobel Fisika.

Vera sendiri cukup santai menghadapi hal ini. Pada tahun 1990 ia berkata, “Ketenaran akan hilang. Angka-angka saya lebih penting daripada nama saya. Jika astronom masih menggunakan data saya bertahun-tahun dari sekarang, itulah pujian terbesar untuk saya.”

Selamat jalan, Vera Rubin.

Referensi dan bacaan lebih lanjut

Ditulis oleh

Tri L. Astraatmadja

Tri L. Astraatmadja

Setelah 10 tahun bermukim di Eropa untuk mengambil gelar pascasarjana dan mengerjakan riset postdoktoral, Tri kini bekerja di Department of Terrestrial Magnetism, Carnegie Institution for Science, Washington DC, Amerika Serikat, untuk mencari eksoplanet dengan menggunakan metode astrometri landas Bumi.