maj 2015 (bind 24, nummer 5)

5. maj 1933: Ny York Times dækker opdagelse af kosmiske radiobølger

meget af de udendørs optagelser til filmen Contact fra 1997 blev optaget på stedet på Very Large Array observatory. Langt flere mennesker har hørt om filmen end om den mand, som observatoriet hedder: Karl Guthe Jansky, kendt blandt astronomer som far til radioastronomi.

født i 1905 var Jansky en af seks børn. Hans far, Cyril, professor i elektroteknik ved University of Visconsin, indpodede en stærk kærlighed til fysik i sine tre sønner. Karls ældre bror, Cyril Jansky Jr., insisterede på, at hans yngre søskende “ikke var nogen bogorm” med henvisning til hans dygtighed i tennis og hockey og senere status som Monmouth County bordtennismester i ny trøje, som bevis.

Karl Jansky fik sin ph.d. – grad fra universitetet og tilbragte et ekstra år som kandidatstuderende, selvom han aldrig afsluttede sin afhandling. I stedet sluttede han sig til forskningspersonalet i Bell Telephone Laboratories i 1928. Han var blevet diagnosticeret med kronisk nyresygdom på college, så Bell Labs var oprindeligt tilbageholdende med at ansætte ham, men gav op, da big brother Cyril — en elektroingeniør som sin far og en tidligere Bell Labs — medarbejder, der hjalp med at bygge nogle af de tidligste radiosendere i USA-gik ind på hans vegne.

Janskys første opgave var at studere intermitterende statiske kilder, der kunne forstyrre radiobølger, der blev brugt til transatlantiske telefontransmissioner. Det var en udfordrende opgave; Jansky måtte designe og bygge specielle instrumenter til dette formål, især et stort retningsbestemt antennesystem monteret på en motordrevet drejeskive, der roterede gennem 360 liter om en central lodret akse og kørte på et cirkulært spor på hjulene på en model-T Ford. Det blev kaldt “Jansky’ s merry-Go-round.”

når han analyserede alle de data — indsamlet over mange kedelige måneder — identificerede Jansky tre grundlæggende typer statiske: lokale tordenvejr, fjerne tordenvejr, og en tredjedel beskrev han som værende ” sammensat af meget stabil sus statisk, hvis oprindelse endnu ikke er kendt.”Hans omhyggelige formulering kom efter råd fra hans vejleder, der advarede ham mod at fremsætte overdrevne krav, for at hans fund ikke kunne holde op med yderligere efterforskning. Men Jansky mistænkte, at signalet stammer fra midten af Mælkevejsgalaksen, hvilket gør det til den første kendte detektion af udenjordiske radiosignaler.

hans ræsonnement var enkel. Han studerede den tredje type statisk i over et år og bemærkede, at den steg og faldt en gang om dagen. Først troede Jansky, at dette betød, at det var stråling fra solen. Men et par måneder senere flyttede signalets lyseste punkt væk fra solens position. Desuden gentog stigningen og faldet ikke nøjagtigt hver 24.time, men hver 23. time og 56 minutter — en egenskab af faste stjerner og andre himmellegemer ud over vores solsystem. Den mest sandsynlige kilde til strålingen, konkluderede han, var centrum for Mælkevejen, hvor signalet var stærkest, i stjernebilledet Skytten.

som Cyril senere mindede om, “videnskabsmandens problem er at genkende grundlæggende fakta, selvom de er skjult af et væld af fremmed materiale og derefter anvende kreativ fantasi i deres fortolkning. Det gjorde Karl Jansky.”

resultatet var ikke en, men tre offentliggjorte papirer, herunder” elektriske forstyrrelser tilsyneladende af udenjordisk oprindelse”, som han præsenterede på et møde i International Scientific Radio Union i April 1933. Dette førte igen til en højt profileret nyhedshistorie i Ny York Times Den 5.maj 1933, der trompeterede hans opdagelse, og Universitetet tildelte ham endelig sin kandidatgrad baseret på de tre papirer. Jansky var ivrig efter at fortsætte med at undersøge disse mystiske kosmiske signaler og ønskede at bygge en 30 meter parabolantenne til det formål. Men Bell Labs var mere interesseret i anvendt forskning på det tidspunkt — højden af den store Depression. Da Janskys arbejde viste, at den susende statiske ikke burde være problematisk for transatlantisk kommunikation, vurderede de projektet som afsluttet. Jansky blev tildelt andre projekter. Han forblev på Bell Labs resten af sin karriere og arbejdede i relativ uklarhed på trods af at han var banebrydende for et nyt videnskabsområde, skønt han blev valgt som stipendiat ved Institute of Radio Engineers i 1948.

det nye felt, radioastronomi, dukkede ikke op natten over. Den dystre Økonomi og Janskys manglende professionelle status som astronom afskrækkede forskellige observatorier fra at investere i yderligere forskning. En vigtig tidlig figur var Grote Reber, der hørte om Janskys opdagelse og byggede et radioteleskop i sin egen baghave i 1937 og brugte det til at gennemføre den første systematiske undersøgelse af kosmiske radiobølger.

udviklingen af radar under Anden Verdenskrig gav et løft til radioastronomi, således at en anden astronom ved navn John Kraus efter krigen sluttede kunne starte et radioobservatorium ved Ohio State University. Kraus skrev til sidst en lærebog, der blev en bibel for radioastronomer. I 1964 var det et etableret felt — året hvor Arno og Robert brugte en kæmpe hornantenne til at opdage den kosmiske mikrobølgebaggrundsstråling.

Jansky døde i 1950 i en alder af 44 år, resultatet af et massivt slagtilfælde som følge af hans nyresygdom. Da det første papir fra 1933 blev genoptrykt i Proceedings of the IEEE i 1984, bemærkede redaktørerne, at Janskys arbejde sandsynligvis ville have vundet en Nobelpris, hvis videnskabsmanden ikke var død så ung. I dag er “jansky” måleenheden for radiobølgeintensitet (strømningstæthed). Et krater på månen er opkaldt efter ham, og der er nu et monument til hans ære på det nye Jersey-sted for hans centrale eksperiment. Og selvfølgelig er der det meget store udvalg.

Jansky, Karl. “Elektriske forstyrrelser tilsyneladende af udenjordisk oprindelse,” Proc. IRE 20: 1920.

Jansky, C. M. Jr. “min bror Karl Jansky og hans opdagelse af radiobølger fra hinsides jorden,” kosmisk søgning 1(4). http://www.bigear.org/vol1no4/jansky.htm

Sullivan, V. T. (ed) de første år med radioastronomi: Refleksioner halvtreds år efter Janskys opdagelse. Cambridge: Cambridge University Press, 2005.