5. Mai 1933: Die New York Times berichtet über die Entdeckung kosmischer Radiowellen
Foto: Bell Telephone Laboratories
Karl Jansky baute eine Antenne, die auf den Rädern eines Modells T gedreht werden konnte, um Quellen der Radioastatik aufzuspüren und dabei die Radioastronomie zu erfinden.
Ein Großteil der Außenaufnahmen für den Film Contact von 1997 wurde vor Ort am Very Large Array Observatory in New Mexico gedreht. Weit mehr Menschen haben von dem Film gehört als von dem Mann, nach dem das Observatorium benannt ist: Karl Guthe Jansky, unter Astronomen als Vater der Radioastronomie bekannt.
Jansky wurde 1905 als eines von sechs Kindern geboren. Sein Vater Cyril, Professor für Elektrotechnik an der University of Wisconsin, hat seinen drei Söhnen die Liebe zur Physik vermittelt. Karls älterer Bruder, Cyril Jansky Jr., bestand darauf, dass sein jüngeres Geschwister „kein Bücherwurm“ sei, und zitierte seine Fähigkeiten im Tennis und Hockey und seinen späteren Status als Monmouth County Tischtennis-Champion in New Jersey als Beweis.
Karl Jansky erwarb seinen Abschluss in Physik an der University of Wisconsin und verbrachte ein zusätzliches Jahr als Doktorand, obwohl er seine Diplomarbeit nie abschloss. Stattdessen trat er 1928 dem Forschungsteam der Bell Telephone Laboratories bei. Bell Labs zögerte zunächst, ihn einzustellen, gab aber nach, als Big Brother Cyril — ein Elektroingenieur, wie sein Vater, und ein ehemaliger Mitarbeiter von Bell Labs, der beim Bau einiger der frühesten Funksender in den USA half — in seinem Namen intervenierte.
Janskys erste Aufgabe bestand darin, intermittierende statische Quellen zu untersuchen, die Funkwellen stören könnten, die für transatlantische Telefonübertragungen verwendet werden. Es war eine herausfordernde Aufgabe; Jansky musste spezielle Instrumente für diesen Zweck entwerfen und bauen, vor allem ein großes Richtantennensystem, das auf einem motorgetriebenen Drehteller montiert war, der sich um 360 ° um eine zentrale vertikale Achse drehte und auf einer Kreisbahn auf den Rädern eines Ford Model-T fuhr. Es wurde „Janskys Karussell“ genannt.“
Nachdem er all diese Daten analysiert hatte, die über viele mühsame Monate gesammelt wurden, identifizierte Jansky drei grundlegende Arten von statischen: lokale Gewitter, entfernte Gewitter und eine dritte, die er als „aus sehr stetigem Zischen zusammengesetzt“ beschrieb statisch, dessen Ursprung noch nicht bekannt ist.“ Seine sorgfältige Formulierung erfolgte auf Anraten seines Vorgesetzten, der ihn davor warnte, zu kühne Behauptungen aufzustellen, damit sein Befund nicht weiteren Untersuchungen standhält. Jansky vermutete jedoch, dass das Signal im Zentrum der Milchstraße entstand, was es zum ersten bekannten Nachweis außerirdischer Funksignale machte.
Seine Argumentation war einfach. Er studierte diese dritte Art von Statik über ein Jahr lang und stellte fest, dass sie einmal am Tag stieg und fiel. Zuerst dachte Jansky, dass dies bedeutete, dass es Strahlung von der Sonne war. Aber ein paar Monate später entfernte sich der hellste Punkt des Signals vom Sonnenstand. Darüber hinaus wiederholten sich Aufstieg und Fall nicht genau alle 24 Stunden, sondern alle 23 Stunden und 56 Minuten — eine Eigenschaft von Fixsternen und anderen Himmelsobjekten außerhalb unseres Sonnensystems. Die wahrscheinlichste Quelle der Strahlung sei das Zentrum der Milchstraße, wo das Signal am stärksten sei, im Sternbild Schütze.
Wie Cyril später erinnerte, „besteht das Problem des Wissenschaftlers darin, grundlegende Tatsachen zu erkennen, obwohl sie durch eine Fülle von fremdem Material verdeckt sind, und dann kreative Vorstellungskraft in ihrer Interpretation anzuwenden. Das hat Karl Jansky getan.“
Das Ergebnis war nicht eine, sondern drei veröffentlichte Arbeiten, darunter „Elektrische Störungen anscheinend außerirdischen Ursprungs“, die er auf einem Treffen der International Scientific Radio Union im April 1933 vorstellte. Dies wiederum führte zu einer hochkarätigen Nachricht in der New York Times am 5. Mai 1933, Trompete seine Entdeckung, und die University of Wisconsin verlieh ihm schließlich seinen Master-Abschluss auf der Grundlage der drei Papiere. Jansky wollte diese mysteriösen kosmischen Signale weiter erforschen und wollte dafür eine 30-Meter-Antenne bauen. Aber Bell Labs war zu dieser Zeit mehr an angewandter Forschung interessiert — dem Höhepunkt der Weltwirtschaftskrise. Da Janskys Arbeit zeigte, dass das Zischen für die transatlantische Kommunikation nicht problematisch sein sollte, beurteilten sie das Projekt als abgeschlossen. Jansky wurde anderen Projekten zugewiesen. Er blieb für den Rest seiner Karriere bei Bell Labs und arbeitete in relativer Dunkelheit, obwohl er Pionierarbeit auf einem neuen Gebiet der Wissenschaft leistete, obwohl er 1948 zum Fellow des Institute of Radio Engineers gewählt wurde.
Dieses neue Gebiet, die Radioastronomie, entstand nicht über Nacht. Die schlechte Wirtschaft und Janskys Mangel an professionellem Ansehen als Astronom hielten verschiedene Observatorien davon ab, in weitere Forschung zu investieren. Eine frühe Schlüsselfigur war Grote Reber, der von Janskys Entdeckung hörte und 1937 in seinem eigenen Garten ein Radioteleskop baute, mit dem er die erste systematische Untersuchung kosmischer Radiowellen durchführte.
Die Entwicklung des Radars während des Zweiten Weltkriegs gab der Radioastronomie einen Schub, so dass nach Kriegsende ein anderer Astronom namens John Kraus ein Radioobservatorium an der Ohio State University gründen konnte. Kraus schrieb schließlich ein Lehrbuch, das zur Bibel für Radioastronomen wurde. Bis 1964 war es ein etabliertes Feld — das Jahr, in dem Arno Penzias und Robert Wilson eine riesige Hornantenne verwendeten, um die kosmische Mikrowellenhintergrundstrahlung zu entdecken.
Jansky starb 1950 im Alter von 44 Jahren an den Folgen eines schweren Schlaganfalls infolge seiner Nierenerkrankung. Als dieses erste Papier von 1933 1984 in Proceedings of the IEEE nachgedruckt wurde, stellten die Herausgeber fest, dass Janskys Arbeit höchstwahrscheinlich einen Nobelpreis gewonnen hätte, wenn der Wissenschaftler nicht so jung gestorben wäre. Heute ist der „Jansky“ die Maßeinheit für die Radiowellenintensität (Flussdichte). Ein Krater auf dem Mond ist nach ihm benannt, und es gibt jetzt ein Denkmal zu seinen Ehren am New Jersey Standort seines zentralen Experiments. Und natürlich gibt es das sehr große Array.
Jansky, Karl. „Elektrische Störungen offenbar außerirdischen Ursprungs“, Proc. IRE 20: 1920.
Jansky, C.M. Jr. „Mein Bruder Karl Jansky und seine Entdeckung der Radiowellen von jenseits der Erde“, Cosmic Search 1(4). http://www.bigear.org/vol1no4/jansky.htm
Sullivan, W.T. (Hrsg.) Die frühen Jahre der Radioastronomie: Reflexionen fünfzig Jahre nach Janskys Entdeckung. Cambridge: Cambridge University Press, 2005.
