Карта Вселенной. Главные идеи, которые объясняют устройство космоса

И хотя Рубин переименовала свою работу в более скромное «Вращение метагалактики», ее отклонили и Astrophysical Journal, и Astronomical Journal. Она припоминает, что возражения против ее работы отчасти заключались в убежденности астрономов в том, что представление о крупномасштабных движениях внутри галактик выглядело довольно смехотворно. Было сложно увязать подобные внутренние механизмы с общим расширением Вселенной. Несмотря на неудачу, она переехала в Джорджтаунский университет и продолжила свой дипломный проект под руководством одного из отцов-основателей модели Большого взрыва Георгия Гамова. Рубин забросила работу, посвященную крупномасштабным движениям и вращению, отчасти из-за того, что все это основывалось в первую очередь на наблюдениях. К тому моменту у нее было двое маленьких детей, и она не считала возможным браться за сложный проект, который бы требовал частых поездок в отдаленные обсерватории. Кроме того, после дискуссии, которую вызвала ее магистерская диссертация, Рубин знала, что ей не нравится быть в центре бури. Поэтому она решила пойти в совершенно другом направлении, попытавшись понять, есть ли какие-то закономерности в распределении галактик на небе.

К моменту, когда Рубин получила докторскую степень и работала в Институте Карнеги, она снова изучала движение звезд в галактиках, объединив силы с коллегой Кентом Фордом, который построил уникальный инструмент — самый чувствительный спектрограф того времени. Этот инструмент они использовали для изучения звездного света многих компонентов спиральных галактик. Рубин и Форд изучали свет плотных сердцевин и более разреженных окраин таких галактик. Звезды, которые формируют диск спиральной галактики, вращаются по орбите вокруг центра. Если диск хотя бы немного наклонен относительно нашего местоположения, его звезды с одной стороны движутся в нашем направлении, а с другой — в противоположном. Как было описано ранее, когда источник света перемещается в нашу сторону, мы видим понижение длины волны его света, что приводит к смещению в синий диапазон видимого спектра. Точно так же длина волны света от звезд, которые перемещаются в противоположном от нас направлении, изменяется в сторону красного диапазона спектра.

Это смещение длины световых (или звуковых) волн, известное как эффект Доплера, возникает из-за перемещения источника относительно наблюдателя. Рубин и Форд измерили сдвиги по Доплеру в рамках дисков нескольких спиральных галактик и с помощью этих данных рассчитали орбитальные скорости звезд в различных точках внутри таких галактик. Они начертили график скоростей звезд относительно расстояния до центра галактики. Это напоминает составленный Хабблом график движения галактик относительно расстояния от них до Земли, разве что Рубин и Форд сконцентрировались на движении звезд, которые удерживались внутри отдельных галактик за счет притяжения.