Vera Rubin, (aussi dénommée Vera Cooper Rubin, Verra Florence Cooper Rubin, ou encore Vera-C.-Rubin, notamment comme éponyme de l'observatoire) née le 23 juillet 1928 à Philadelphie (Pennsylvanie, États-Unis) et morte le 25 décembre 2016 à Princeton, est une astronome américaine principalement connue pour son étude sur la vitesse de rotation des étoiles dans les galaxies spirales qui consolida l'hypothèse de la présence de matière noire dans la périphérie des galaxies.
Vera Florence Cooper est la fille de Philip Cooper, ingénieur électricien, et de Rose Appelbaum, tous deux employés par Bell Telephone Company. Après leur mariage, Rose doit démissionner pour satisfaire au règlement qui interdit à deux membres d'une même famille d'être employés de l'entreprise.
Philip Cooper est né Pesach Kobchefski dans une famille juive de Vilnius, Lituanie, où son père était gantier. Il a émigré aux États-Unis avec ses parents vers 1900. La famille s'est établi à Gloversville, État de New York. Philip Cooper obtint son diplôme d'ingénieur en 1920 à l'Université de Pennsylvanie.
Rose Appelbaum est née à Philadelphie. Son père était tailleur. Sa mère, née dans une famille juive de Bessarabie, avait émigré aux États-Unis à 16 ans. Seconde de quatre enfants, elle a fait ses études secondaires à la South Philadelphie High School for girls avant d'être embauchée chez Bell.
En 1939, la famille déménage à Washington, car Philip Cooper a accepté un emploi au département de l'Agriculture des États-Unis. La famille habite une petite maison. « Dans ma chambre à coucher, le lit était sous une fenêtre orientée au Nord. À 10 ans j'ai commencé à regarder le ciel. À 12 ans, je restais éveillée pour observer les étoiles pendant des heures… Il n'y avait rien de plus intéressant que les regarder toutes les nuits. » Son père lui construit un télescope avec lequel elle prend ses premières photos astronomiques. Elle apprécie le lycée de Washington, moins strict que l'école où elle allait à Philadelphie. Cependant, le lycée est mixte et le professeur de physique qui ne sait pas comment faire avec les filles, les ignore et s'adresse uniquement aux garçons. À la fin du cursus, lorsqu'elle annonce à ce professeur qu'elle est admise à Vassar College, il lui conseille : « Vous réussirez tant que vous vous maintiendrez à l'écart de la science. »
Vera Rubin entre en 1945 au Vassar College. Elle a choisi Vassar parce que Maria Mitchell, la première astronome américaine reconnue, y avait enseigné. Elle y bénéficie d'excellents professeurs, d'excellentes camarades et d'une bibliothèque bien fournie. Elle dispose aussi d'un télescope de 12 cm. Trois mois après son arrivée, elle devient assistante de la professeur d'astronomie. En deuxième année, elle apprécie particulièrement les exercices d'astronomie dans lesquels les étudiantes s'entraident pour calculer l'orbite d'astéroïdes connus. Au cours de cette seconde année, Leonard Bernstein et Richard Feynman visitent Vassar College. Les élèves présentent et discutent leurs projets avec Feynman. Pour son examen de fin d'études elle présente un travail sur Gamma Cassiopée. Elle obtient son diplôme de Bachelor of Arts en 1948.
Pendant les étés 1946-1947-1948, Vera travaille au Laboratoire de Recherche de la Marine. En 1946, une fusée ramène le spectre UV du Soleil. En 1947, Vera se voit confier l'étude des propriétés optiques de la lentille qui a pris le spectre.
L'année 1947 est aussi celle où ses parents lui présentent un jeune homme, Robert Rubin, fils d'une famille du voisinage. Robert a fait une année d'études à l'Université Johns-Hopkins et s'est engagé dans la marine, laquelle l'envoie à l'Université Cornell pour étudier la chimie et poursuivre sa formation d'officier. La première question que Vera pose à son possible futur époux est : « Connais-tu Richard Feynman ? » Robert Rubin répond : « C'est un de mes professeurs à Cornell. » Bien que la guerre soit finie, Robert devient officier et termine son doctorat à Cornell. Pendant l'année scolaire 1947-1948, Vera Cooper va plusieurs fois lui rendre visite à Cornell. Finalement, Vera Cooper, 19 ans, et Robert Rubin, 21 ans, se marient le 25 juin 1948.
À l'automne 1948, ils retournent ensemble à Cornell. Vera s'inscrit aux cours de physique de Richard Feynman, Phil Morrison et Hans Bethe. En parallèle, elle suit le cours d'astronomie et apprend la mécanique avec Martha Stahr, une jeune docteure de l'Université de Berkeley. Pour son diplôme de maîtrise, Vera étudie la distribution des vitesses des galaxies pour lesquelles il existe des données. Il n'y en avait que 108 à l'époque. Lorsqu'elle remet sa copie au directeur du département, celui-ci trouve le travail intéressant et estime qu'elle devrait le présenter à la réunion de la Société Américaine d'Astronomie à Haverford en décembre 1950. Il ajoute : « Mais vous allez avoir un bébé et vous n'êtes pas membre de l'AAS, donc je pourrais présenter votre travail à votre place et en mon nom. » Vera répond immédiatement : « Je peux y aller ». Comme le jeune couple n'a pas de voiture, les parents Cooper viennent les chercher à Ithaca pour les emmener au congrès en Pennsylvanie en plein hiver, dans la neige, avec un bébé à bord. Vera fait sa communication qui est très mal accueillie. Elle se fait presque injurier d'oser dire des choses aussi saugrenues. Le lendemain, le Washington Post titre « Une jeune mère trouve le centre de la Création à partir du mouvement des étoiles ». Cinquante ans plus tard, des collègues fabriqueront une fausse première page du journal avec en manchette : « Une vieille grand-mère reçoit la médaille de la Science ». Plus tard, elle jugera ainsi l'épisode : « Je me suis dit que ces astronomes étaient des gens vraiment contrariants. En fait, j'étais assez contente d'avoir choisi un sujet que personne n'avait encore abordé. »
Georgetown, doctorat, premier poste
En 1951, Robert Rubin est affecté au Laboratoire de Physique Appliquée de l'Université Johns-Hopkins à Baltimore. La famille s'installe à Washington. Sur la suggestion de son mari, Vera s'inscrit à l'Université de Georgetown, la seule université de la région qui permette de préparer un doctorat d'astronomie. De plus, tous les cours ont lieu en soirée, ce qui lui permet de s'organiser avec son mari et sa mère pour la garde de son fils, puis de ses deux enfants. Robert Rubin travaille avec le physicien Ralph Alpher. Ce dernier présente l'astrophysicien George Gamow, alors professeur à l'Université George Washington, à Robert et Vera Rubin. C'est ainsi que Vera Rubin demande à Gamow de superviser sa thèse.
Pendant l'été 1953, Vera et Robert assistent aux conférences de Gamow, Walter Baade et Alan Sandage à la Michigan Summer School. Vera Rubin a l'occasion de discuter de longues heures avec eux. En 1954, elle envoie son manuscrit de thèse à Gamow qui se trouve à Berkeley à ce moment-là, et qui répond : « Cela semble plutôt bien. Je ne vais pas me plonger dans les détails des calculs ou de l'assemblage des plaques, mais je suppose que tout est parfait ». Par contre Chandrasekhar, éditeur de l’Astrophysical Journal, rejette l'article, car l'un de ses étudiants travaille sur le même sujet. Le travail est publié dans les Proceedings of the National Academy of Sciences. Vera Rubin obtient son doctorat en 1954. Elle a 26 ans et deux enfants, David et Judy. Le troisième, Mark, naît en 1956.
Après son doctorat, elle enseigne les mathématiques et la physique pendant une année au Montgomery County Junior College. De 1955 à 1965, elle travaille comme chercheuse et enseignante à l'Université de Georgetown.
En mai 1960, Vera Rubin donne naissance à Allan, son quatrième et dernier enfant. Deux mois plus tard, elle part en Europe avec son mari pour assister à la Nuffic International Summer School au château de Nijenrode à Breukelen aux Pays-Bas. La thématique est : Problèmes actuels concernant la structure et l'évolution des systèmes galactiques. C'est l'occasion de rencontrer de nombreux collègues astronomes qui deviennent des amis : Jan Oort, Adriaan Blaauw, Hendrik Christoffel van de Hulst, Lodewijk Woltjer, Margaret Burbidge et Geoffrey Burbidge.