Schlagwort: quasar

33/2020: Gerty Cori, 15. August 1896

frauenfiguren gerty cori
By National Library of Medicine, Images from the History of Medicine, B05353, Public Domain

Gerty Cori kam in Prag als Gerty Radnitz zur Welt; ihr Vater, Otto Radnitz, war ein Chemiker, der eine Methode zur Raffination von Zucker erfunden hatte und nun eine eigene Zuckerfabrik leitete, ihre Mutter, Martha geborene Neustadt, war eine kulturell interessierte Frau, die mit Franz Kafka befreundet war. Gerty und ihre beiden jüngeren Schwestern erhielten zunächst Privatunterricht, bevor sie mit zehn Jahren auf das Lyzeum gingen.

Mit 16 Jahren wusste Gerty, dass sie Medizin studieren wollte, ihr fehlten bis dahin jedoch noch einige schulische Kenntnisse. Um diese einzuholen, lernte sie innerhalb eines Jahres die Inhalte von acht Schuljahren Latein und fünf Schuljahren Physik, Chemie und Mathematik. So bestand sie mit 18 Jahren die Aufnahmeprüfung für das Medizinstudium an der Deutschen Karl-Ferdinands-Universität Prag.

Im Studium lernte sie Carl Cori kennen. Die beiden verliebten sich und schlossen 1920 gemeinsam – nachdem Carl zwischenzeitlich im Ersten Weltkrieg eingezogen worden war – ihr Medizinstudium ab. Im gleichen Jahr heirateten sie, wofür Gerty vom Judentum zum Katholizismus konvertierte, und zogen nach Wien. Dort arbeitete Gerty als Assistenzärztin im Karolinen-Kinderspital und erforschte die Funktion der Schilddrüse bei der Regulation der Körpertemperatur. Außerdem schrieb sie mehrere Aufsätze zu Blutkrankheiten. Die Lebensumstände nach dem Krieg waren schwierig, oftmals fehlte es an Lebensmitteln, sodass Gerty sogar Augenprobleme entwickelte, die auf einen Vitamin-A-Mangel zurückzuführen waren. Zur gleichen Zeit wurde der Antisemitismus im Land immer offensichtlicher, sodass das Ehepaar Cori 1922 in die USA auswanderte.

Carl fand eine Anstellung beim State Institute for the Study of Malignant Diseases (heute Roswell Park Cancer Institute, Link Englisch), während Gerty zunächst weitere sechs Monate in Wien blieb, weil sie keine Anstellung fand. Sie zog jedoch schließlich nach und arbeitete mit ihrem Mann im Labor, obwohl der Leiter des Insituts sogar drohte, Carl Cori zu entlassen, wenn Gerty nicht aufhörte. Die beiden ließen sich nicht beirren und erforschten gemeinsam, wie Glucose mit Hilfe von Hormonen im menschlichen Körper verstoffwechselt wird. Das Ehepaar veröffentlichte in der Zeit in Roswell insgesamt 50 Aufsätze gemeinsam – wobei die- oder derjenige zuerst als Autor:in genannt wurde, der oder die die meiste Arbeit geleistet hatte – und Gerty Cori veröffentlichte noch elf weitere Schriften als alleinige Autorin.

1928 nahmen die Coris die amerikanische Staatsbürgerschaft an. Im Folgejahr stellten sie ihre Theorie vor, die ihnen schließlich den Nobelpreis einbringen sollte: den Cori-Zyklus. Dieser beschreibt den biochemischen Kreislauf im menschlichen Körper, mit dem Glucose in den Muskeln zu Lactat umgewandelt wird – Glykolyse genannt – , während gleichzeitig Lactat kurzzeitig in der Leber zu Glucose zurückgebildet wird – Gluconeogenese genannt. Diese Erkenntnis, wie die Verwertung von Zucker in den Muskeln funktioniert, sowie der Rolle der Leber dabei war eine wichtige Grundlage für das Verständnis und somit der Behandlung von Diabetes mellitus.

https://youtu.be/SuDGlSFD-oI
Diese junge Frau erklärt auf dem Kanal FitfürBiochemie den Cori-Zyklus für halbwegs in die Chemie Eingeweihte

Zwei Jahre, nachdem sie diese Theorie veröffentlicht hatten, verließen sie das Insitut in Roswell. Carl wurden mehrere Stellen ohne Gerty angeboten, eine Position in Buffalo lehnte er ab, weil sie ihm durchaus nicht erlauben wollten, mit seiner Frau zu arbeiten. Gerty wurde sogar ausdrücklich vorgeworfen, sie schade der Karriere ihres Mannes, wenn sie weiter mit ihm arbeite. Schließlich ging das Ehepaar Cori gemeinsam an die Washington University in St. Louis, Missouri, wo ihnen beiden Stellungen angeboten worden waren, allerdings in Gertys Fall in einer niedrigeren Position, mit folgerichtig schlechterer Bezahlung: Sie verdiente als Forschungsassistentin nur ein Zehntel von Carls Gehalt. Arthur Compton, zu dieser Zeit Rektor der Universität, machte für die Coris eine Ausnahme von der Nepotismus-Regel, mit der auch Maria Goeppert-Mayer Schwierigkeiten hatte. Bei ihrer gemeinsamen Arbeit an der Washington University entdeckten Gerty und Carl Cori das Glucose-1-phosphat, eine Form von Glucose, das in vielen Stoffwechselvorgängen eine Rolle spielt und auch nach ihnen Cori-Ester heißt. Sie beschrieben seine Struktur, identifizierten das Enzym, das den Cori-Ester katalysiert und bewiesen, dass Glucose-1-phosphat der erste Schritt in der Umwandlung des Kohlehydrats Glykogen zu Glucose ist, welche im Körper als Energie verwertet werden kann.

Gerty Cori erforschte zur gleichen Zeit auch Glykogenspeicherkrankheiten und identifzierte mindestens vier davon, die jeweils mit individuellen Enyzymdefekten zusammenhängen; die verhältnismäßig harmlose Typ III-Glykogen-Speicherkrankheit heißt nach ihr auch Cori-Krankheit. Sie war die erste Person, die nachwies, dass eine vererbte Krankheit mit einem Enzymdefekt zusammenhängen kann.

Nach 13 Jahren an der Washington University wurde Gerty Cori endlich außerordentliche Professorin und vier Jahre später, 1947, auch volle Professorin. Im gleichen Jahr erfuhr sie, dass sie an Myelosklerose litt, und wenige Monate später wurde ihr gemeinsam mit ihrem Mann und dem argentinischen Physiologen Bernardo Alberto Houssay der Nobelpreis für für Physiologie oder Medizin verliehen. Sie war insgesamt erst die dritte Frau mit einem Nobelpreis – Marie Curie und deren Tochter Irène Joliot-Curie waren die ersten beiden, die diesen Preis für Physik respektive Chemie erhalten hatten. Gerty Cori hingegen war nun die erste Frau, die in der Kategorie Physiologie und Medizin ausgezeichnet wurde.

Im Anschluss an diesen Erfolg wurde sie Fellow der American Academy of Arts and Sciences, als viertes weibliches Mitglied in die National Academy of Sciences gewählt sowie von mehreren anderen Societies aufgenommen, von Harry S. Truman wurde sie zum Ratsmitglied der National Science Foundation ernannt. Nachdem sie jahrzentelang gegen den Widerstand von Entscheidern unbeirrt mit ihrem Mann zusammengearbeitet hatte, wurde ihr nun zwischen 1948 und 1955 die Ehrendoktorwürde an fünf Universitäten verliehen – an der Boston University, am Smith College, an der Yale University, an der Columbia University und an der University of Rochester. Insgesamt gewann sie, zum Teil gemeinsam mit ihrem Mann, sechs hochdotierte wissenschaftliche Preise. Sie arbeitete noch weitere zehn mit immer schlechterer Gesundheit, bis sie am 26. Oktober 1957 an der Myelosklerose verstarb.

1998 wurde Gerty Cori in die National Women’s Hall of Fame aufgenommen. Das Labor an der Washington University, in dem sie gearbeitet hatte, wurde 2004 von der American Chemical Society (deren Mitglied sie war) zur Historic Landmark erklärt. Vier Jahre später brachte der US Postal Service eine 41-cent-Briefmarke ihr zu Ehren heraus. Krater auf dem Mond und der Venus sind nach ihr benannt und noch 2015 taufte das US Department of Energy den Hochleistungrechner im Berkeley Lab nach ihr, der als fünfter in der Liste der 500 leistungsfähigsten Computer rangiert.

Die Website des Nobelpreises führt selbstverständlich ihre Biografie (Link Englisch).

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Ebenfalls diese Woche

12. August 1898: Maria Klenova (Link Englisch)
Als Begründerin der russischen Meeresgeologie erforschte sie beinahe dreißig Jahre lang die Polarregionen und war die erste Frau, die vor Ort in der Antarktis arbeitete.

12. August 1919: Margaret Burbidge
Diese amerikanische Astronomin tauchte bereits im Beitrag über Vera Rubin auf; die erste weibliche Direktorin des Royal Greenwich Observatory forschte zu Quasaren und wie Rubin zur Rotation von Galaxien.

15. August 1892: Kathleen Curtis (Link Englisch)
Die neuseeländische Mykologin begründete die Pflanzenpathologie in ihrer Heimat; ihre Doktorarbeit schrieb sie über Kartoffelkrebs und sie beschrieb 1926 erstmalig einen Bovisten, der endemisch in Tasmanien und Neuseeland auftritt und heute vom Aussterben bedroht ist, den Claustula fischeri (Link Englisch).

30/2020: Vera Rubin, 23. Juli 1928

frauenfiguren vera rubin
vlnr: Anne Kinney, NASA Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md.; Vera Rubin, Dept. of Terrestrial Magnetism, Carnegie Institute of Washington; Nancy Grace Roman Retired NASA Goddard; Kerri Cahoy, NASA Ames Research Center, Moffett Field, Calif.; Randi Ludwig, University of Texas, Austin, Texas. Photo taken during the NASA Sponsors Women in Astronomy and Space Science 2009 Conference, held at the University of Maryland University College (UMUC) Inn and Conference Center, Adelphi, Md, October 21-23 2009
By NASA

Vera Rubin kam in Philadelphia, Pennsylvania zur Welt als Tochter zweier jüdischer Immigranten: Ihr Vater stammte aus Vilnius (damals Polen, heute Litauen) ihre Mutter aus Bessarabien (in der Region des heutigen Moldavien und der Ukraine). Sie zeigte schon mit 10 Jahren Interesse an der Astronomie und beobachtete mit einem selbstgebauten Teleskop aus Pappe Meteoren.

Nachdem sie 1944 die High School abgeschlossen hatte, beschloss sie, am Vassar College zu studieren, weil ihr Vorbild Maria Mitchell dort Professorin gewesen war. Vier Jahre später machte sie dort mit 20 Jahren ihren Bachelor of Science als einzige Absolventin in der Astronomie. Sie wollte sich anschließend in Princeton einschreiben, doch Frauen waren dort damals – und noch für weitere 27 Jahre – nicht zugelassen. Einer Einladung von Harvard folgte Rubin nicht, sondern schrieb sich an der Cornell University in New York ein, da ihr Ehemann Robert dort ebenfalls studierte.

An der Cornell University untersuchte Vera Rubin für ihre Masterarbeit die Bewegungen von 109 Galaxien; dabei war sie eine der ersten Menschen, die Abweichungen von der Hubble-Konstante beobachtete. Kurz gefasst beschreibt die Hubble-Konstante, oder heute: der Hubble-Parameter, die Rate der Expansion des Universums. Durch ihre Beobachtungen kam sie zunächst zu der These, dass es in der Expansion eine Orbitalbewegung des Universums um einen Pol gäbe – eine These, die widerlegt wurde. Doch Rubins Ableitung aus ihren Ergebnissen, dass die Galaxien sich grundsätzlich im Universum fortbewegen, stellte sich als wahr heraus und war Grundlage für weitere Forschungen in dieser Hinsicht. Rubin lieferte mit den Ergebnissen auch einen Beweis für eine Supergalaktische Ebene, die wiederum die Basis bildet für das Supergalaktische Koordinatensystem.

Vera Rubin schloss mit ihrer Forschungsarbeit 1951 ihren Mastertitel ab. Sie trat auch den Kampf an, ihre als kontrovers betrachteten Ergebnisse auch bei der American Astronomical Society zu präsentieren, obwohl sie zu diesem Zeitpunkt ein Kind hatte und mit dem zweiten schwanger war. Sie wurde jedoch abgelehnt, ihre Arbeit wurde übersehen.

Weder von diesem Rückschlag noch vom Elterndasein ließ sich Rubin davon abhalten, ihre Karriere fortzusetzen. Sie schrieb sich für ein Doktorandenstudium an der Georgetown University ein, als Doktorvater betreute sie George Gamow. In den drei Jahren, in denen sie an ihrer Dissertation schrieb, wurde ihr unter anderem einmal untersagt, ihren Doktorvater in seinem Büro zu treffen, weil Frauen diesen Bereich der Universität nicht betreten durften. Ihren Doktortitel erlangte sie 1954 mit einer Dissertation, in der sie die Theorie aufstellte, dass Galaxien in Clustern oder Haufen auftreten, statt zufällig über das Universum verteilt zu sein. Auch dieser Gedanke Rubin war zu diesem Zeitpunkt kontrovers zum allgemeinen Wissensstand und wurde in den folgenden 20 Jahren nicht weiter verfolgt.

Nach ihrer Promotion arbeitete Rubin in den folgenden elf Jahren an diversen Instituten als Lehrerin, Forschungsastronomin und Assistenzprofessorin; da sie auch insgesamt vier Kinder hatte, übte sie große Teile ihres Berufs von zu Hause aus. 1963 arbeitete sie für ein Jahr mit Geoffrey und Margaret Burbidge zusammen an der Erforschung der Galaxienrotation am McDonald Observatory in Texas. Mit Burbidge sollte sie auch danach der allgemeine politische Einsatz für Frauen in der Wissenschaft verbinden. 1965 wurde Rubin Angestellte der Carnegie Institution of Washington, heute Carnegie Institution of Science. Im Rahmen dieser Anstellung ersuchte sie auch um die Möglichkeit, am Palomar Observatory in San Diego zu arbeiten. Dort angekommen, musste sie feststellen, dass es vor Ort keine „facilities“, also Schlaf- und Sanitärräume für Frauen gab. Vera Rubin schnitt ein Stück Papier in Form eines Rocks aus, klebte dieses über eine der ‚männlichen‘ Türschilder und schuf so die Verhältnisse, die ihr einen Aufenthalt erleichtern würden (so schildert es dieser Artikel in The Atlantic).

Ebenfalls bei ihrer Tätigkeit an der Carnegie Institution traf sie auf Kent Ford, der astronomische Instrumente herstellte. Unter anderem hatte er ein optisches Spektrometer gebaut, das die Spektren jener Himmelskörper optisch verstärkte, die bisher zu dunkel waren, um sie zu deuten. Mit den Instrumenten von Ford machte Rubin unter anderem an der Andromedagalaxie unter anderem eine Beobachtung, die als Rubin-Ford-Effekt (Link Englisch) bekannt wurde: Eine Anisotropie in der Expansion des Universums, beobachtet allerdings an einer begrenzten Anzahl Galaxien und heute zu einem nur augenscheinlichen, nicht tatsächlichen Phänomen erklärt. (Eine Anisotropie ist eine Eigenschaft, die von der Richtung einer Bewegung abhängig ist.) Die Ergebnisse ihrer Forschungen wurden jedoch wieder einmal als zu kontrovers von der wissenschaftlichen Gemeinschaft abgelehnt. 1976 veröffentlichte Rubin eine Arbeit, in dem sie die Theorie einer Pekuliargeschwindigkeit nicht nur für Sterne, sondern auch für Galaxien aufstellte, die anfangs abgelehnt, aber heute als ‚large streaming scale‚ akzeptiert ist.

frauenfiguren rotationskurve
Tatsächliche Rotationskurve der Spiralgalaxie Messier 33 (gelbe und blaue Punkte mit Fehlerbalken) und eine aufgrund der Verteilung sichtbarer Materie vorhergesagte (graue Linie).
Von Mario De Leo – Eigenes Werk, CC BY-SA 4.0

Für eine kurze Zeit befassten sich Rubin und Ford auch mit Quasaren, die gerade erst entdeckt worden waren. Sie wandte sich jedoch lieber einem Forschungsbereich zu, in dem sie hoffte, weniger Ablehnung zu erfahren, und untersuchte schließlich die Rotation von Galaxien und ihren Außenbezirken. Sie beobachtete hierbei flache Rotationskurven im Gegensatz zu den wieder abfallenden Kurven, die nach optisch erfassbaren Tatsachen zu erwarten waren. In den Außenbezirken müsste sich eine Galaxie nach dieser Erwartung langsamer drehen – stattdessen beobachtete Rubin, dass sich die äußeren Arem von Spiralgalaxien ebenso schnell um den Mittelpunkt drehen wie die inneren Bereiche. Außerdem drehen sich die Galaxien so schnell, dass sie auseinanderfliegen müssten, wenn der einzige Zusammenhalt, den sie haben, die Schwerkraft ihrer Sterne wäre. Diese beiden Beobachtungen ließen Vera Rubin schließen, dass diese Galaxien Dunkle Materie enthalten müssen und von einem Halo, einem ‚Heiligenschein‘ aus Dunkler Materie umgeben sein müssen. (Der Artikel zu Dunkler Materie enthält auch die schöne Videodatei, welche Bewegung ohne Dunkle Materie zu erwarten wäre und welche tatsächlich vorgefunden wird.) Nach ihren Berechnungen müssten Galaxien etwa fünf bis zehn Mal so viel Dunkle wie gewöhnliche Materie enthalten. Mit ihren Forschungsergebnissen lieferte sie die erste überzeugende Hinweise für diese Theorie, die in den 1930ern erstmals von zwei Astronomen, Jan Hendrik Oort und Fritz Zwicky postuliert wurde.

Später sollte Vera Rubins These durch die Entdeckung der kosmischen Hintergrundstrahlung und des Gravitationslinseneffektes bestätigt werden. Ihre ebenfalls auf diesen Ergebnissen basierende Theorie über nicht-Newtonsche Schwerkraft, die auf Galaxien wirkt, ist nicht wissenschaftlich akzeptiert oder bewiesen. Zur gleichen Zeit erforschte Vera Rubin das Phänomen des Gegenrotation in Galaxien und lieferte erste Nachweise dafür, dass Galaxien durch ihre Bewegung im Universum fusionieren, sowie zum Prozess, mit welchem Galaxien entstehen.

1981 wurde Vera Rubin zum Mitglied der National Academy of Sciences gewählt, als zweite weibliche Astronomin nach ihrer Kollegin Margaret Burbidge. 1996 wurde ihr die Goldmedaille der Royal Astronomical Society verliehen – als zweiter Frau, 168 Jahre nach der ersten Frau, der diese Ehrung zuteil wurde: Caroline Herschel. Das Dicovery Magazin nannte sie 2002 als eine der 50 wichtigsten Frauen in der Wissenschaft. Sie gewann nie einen Nobelpreis, was die Physikerin Lisa Randall und Astronomin Emily Levesque (Link Englisch) für eine Nachlässigkeit halten. Vera Rubin wird von jüngeren Kolleginnen wie Sandra M. Faber und Neta Bahcall (Link Englisch) als wichtiger Einfluss für ihre Wissenschaftskarrieren genannt, als eine derjenigen, die den Weg vorgaben für Frauen in der Wissenschaft, ein Leuchtfeuer für diejenigen, die Familie und eine Karriere in der Astronomie wollten. Rebecca Oppenheimer (Link Englisch), eine der Kuratorinnen für Astrophysik am American Museum of Natural History in New York, nennt Rubins Mentorinnenschaft als entscheidend für ihre Karriere.

Vera Rubin hatte vier Kinder, denen sie nach deren Aussagen vorlebte, dass „ein Leben in der Wissenschaft Spaß mache und erstrebenswert sei“ (Quelle: Wiki), was alle vier veranlasste, ebenfalls Wissenschaftler:innen zu werden. Gemeinsam mit ihrer Kollegin Burbidge setzte sich Rubin für die Repräsentation von Frauen in wissenschaftlichen Institutionen ein, die wenigen weiblichen Mitglieder in der National Academy of Science nannte sie „das Traurigste in ihrem Leben“. Sie starb am 25. Dezember 2016 an Komplikationen ihrer Demenzerkrankung.

Die Carnegie Institution of Science rief ihr zu Ehren ein Forschungsstipendium für Postdoktoranden ins Leben; die Division on Dynamical Astronomy der American Astronomical Society verleiht den Vera Rubin Early Career Prize. Im Dezember 2019 wurde das Large Synoptic Survey Telescope, das auf einem Gipfel des Cerro Panchon in Chile gebaut wird, als Vera C. Rubin Observatory umbenannt. Es soll im kommenden Jahr 2021 first light haben, endgültig fertiggestellt wird es nach Plan 2022.

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Ebenfalls diese Woche

22. Juli 1776: Etheldred Benett
Der britischen Paläontologin wurde von Zar Nikolaus I. die Ehrendoktorwürde der Universität St. Petersburg verliehen; er wusste wohl nicht, dass es sich bei ihr um eine Frau handelte.

25. Juli 1920: Rosalind Franklin
Quasi das Postergirl des Matilda-Effekts; von ihr nutzten Watson und Crick ungefragt und unauthorisiert Röntgenstrukturanalysen, die ihnen zur Entschlüsselung der DNA-Struktur verhalfen. Jahrelang wurde in wissenschaftlichen und biografischen Texten herablassend mit ihr umgegangen.

25. Juli 1956: Frances H. Arnold
Für ihre Pionierarbeit auf dem Gebiet der Gerichteten Evolution wurde der Biochemikerin 2018 der Nobelpreis für Chemie verliehen.

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