May 2015 (Volume 24, Number 5)

May 5, 1933: The New York Times käsittelee kosmisten radioaaltojen löytämistä

Karl Jansky at working on his antenna
Photo: Bell Telephone Laboratories

Karl Jansky built an antenna that could be roted on the wheels of a Model T so that he could track down sources of radio static, inventing radio astronomy in the process.

suuri osa vuoden 1997 elokuvan ”Contact” ulkoilmamateriaalista kuvattiin paikan päällä Very Large Array Observatoryssa New Mexicossa. Paljon useammat ihmiset ovat kuulleet elokuvasta kuin miehestä, jonka mukaan tuo observatorio on nimetty: Karl Guthe Jansky, joka tunnetaan tähtitieteilijöiden keskuudessa radioastronomian isänä.

vuonna 1905 syntynyt Jansky oli yksi kuudesta lapsesta. Hänen isänsä, Cyril, sähkötekniikan professori yliopistossa Wisconsin, juurrutti vahva rakkaus fysiikan hänen kolme poikaa. Karl vanhempi veli, Cyril Jansky Jr., väitti, että hänen nuorempi sisaruksensa” ei ollut lukutoukka, ” vedoten hänen taitonsa tennis ja jääkiekko, ja myöhemmin asema Monmouth County pöytätenniksen mestari New Jersey, todisteena.

Karl Jansky suoritti fysiikan tutkintonsa Wisconsinin yliopistosta ja vietti ylimääräisen vuoden jatko-opiskelijana, vaikka hän ei koskaan saanut graduaan valmiiksi. Sen sijaan hän liittyi Bell Telephone Laboratoriesin tutkimushenkilöstöön vuonna 1928. Hänellä oli diagnosoitu krooninen munuaissairaus yliopistossa, joten Bell Labs oli aluksi haluton palkkaamaan häntä, mutta antoi periksi, kun isoveli Cyril — sähköinsinööri, kuten hänen isänsä, ja entinen Bell Labsin henkilökunnan jäsen, joka auttoi rakentamaan joitakin varhaisimmista radiolähettimiä Yhdysvalloissa — välittivät hänen puolestaan.

janskyn ensimmäinen tehtävä oli tutkia ajoittaisia staattisia lähteitä, jotka saattaisivat häiritä Atlantin ylittäviin puhelinlähetyksiin käytettäviä radioaaltoja. Se oli haastava tehtävä; Janskyn oli suunniteltava ja rakennettava tähän tarkoitukseen erikoissoittimia, joista huomattavin oli suuri suunta-antennijärjestelmä, joka oli asennettu moottorikäyttöiseen levysoittimeen, joka pyöri 360°: n ympäri keskiakselin ympäri ajaen ympyrärataa T-mallin Fordin pyörillä. Se sai nimekseen ” Janskyn Karuselli.”

analysoituaan kaiken tuon tiedon-joka on kerätty monien pitkäveteisten kuukausien aikana-Jansky tunnisti kolme staattisen peruslajia: paikalliset ukkosmyrskyt, kaukaiset ukkosmyrskyt, ja kolmannen hän kuvaili koostuvan ”hyvin tasaisesta sihinästä, jonka alkuperää ei vielä tiedetä.”Hänen huolellinen sanamuotonsa tuli hänen esimiehensä neuvosta, joka varoitti häntä tekemästä liian rohkeita väitteitä, jottei hänen löytönsä kestäisi lisätutkimuksia. Jansky kuitenkin epäili signaalin olevan peräisin Linnunradan galaksin keskustasta, mikä teki siitä ensimmäisen tunnetun havainnon maan ulkopuolisista radiosignaaleista.

hänen perustelunsa oli yksinkertainen. Hän tutki kolmatta staattisuustyyppiä yli vuoden ajan ja totesi, että se nousi ja laski kerran päivässä. Aluksi Jansky luuli tämän tarkoittavan auringon säteilyä. Mutta muutamaa kuukautta myöhemmin signaalin kirkkain kohta siirtyi pois auringon sijainnista. Nousu ja lasku eivät myöskään toistuneet täsmälleen 24 tunnin välein, vaan 23 tunnin ja 56 minuutin välein — kiinteitten tähtien ja muiden aurinkokuntamme ulkopuolella olevien taivaankappaleiden ominaisuutena. Säteilyn todennäköisin lähde oli hänen mukaansa Linnunradan keskus, jossa signaali oli voimakkain, Jousimiehen tähdistössä.

kuten Kyrillos myöhemmin muisteli, ” tiedemiehen ongelma on tunnistaa perusasioita, vaikka niitä peittää runsas ulkopuolinen aineisto, ja sitten soveltaa luovaa mielikuvitusta niiden tulkinnassa. Tämän Karl Jansky teki.”

tuloksena ei ollut yksi, vaan kolme julkaistua tutkielmaa, muun muassa ”sähköhäiriöt ilmeisesti maan ulkopuolista alkuperää”, jonka hän esitteli kansainvälisen tieteellisen Radiounionin kokouksessa huhtikuussa 1933. Tämä puolestaan johti korkean profiilin uutinen New York Times 5. toukokuuta 1933, trumpeting hänen löytö, ja University of Wisconsin lopulta myönsi hänelle maisterin tutkinto perustuu kolme papers. Jansky halusi jatkaa näiden salaperäisten kosmisten signaalien tutkimista ja halusi rakentaa 30-metrisen lautasantennin sitä varten. Bell Labs oli kuitenkin tuolloin kiinnostuneempi soveltavasta tutkimuksesta-suuren laman huipulla. Koska janskyn työ osoitti, että sihisevä kohina ei saisi olla ongelmallista transatlanttiselle viestinnälle, he arvioivat hankkeen täydelliseksi. Jansky määrättiin muihin projekteihin. Hän pysyi Bell Labs loput uransa, toiling suhteellisen obscurity huolimatta uraauurtavaa uuden tieteenalan, vaikka hänet valittiin fellow, Institute of Radio Engineers vuonna 1948.

tuo uusi kenttä, radioastronomia, ei syntynyt yhdessä yössä. Dire economy ja janskyn puute ammatillinen asema tähtitieteilijä sai eri observatoriot investoimaan lisätutkimuksiin. Yksi keskeinen varhainen hahmo oli Grote Reber, joka kuuli Janskyn löydöstä ja rakensi radioteleskoopin omalle takapihalleen vuonna 1937 suorittaen sen avulla ensimmäisen järjestelmällisen kosmisten radioaaltojen kartoituksen.

tutkan kehitys toisen maailmansodan aikana antoi sysäyksen radioastronomialle niin, että sodan päätyttyä toinen tähtitieteilijä nimeltä John Kraus pystyi perustamaan radio-observatorion Ohion osavaltionyliopistoon. Kraus kirjoitti lopulta oppikirjan, josta tuli radioastronomien Raamattu. Vuoteen 1964 mennessä se oli vakiintunut kenttä — vuonna Arno Penzias ja Robert Wilson käyttivät jättimäistä sarviantennia löytääkseen kosmisen taustasäteilyn.

Jansky kuoli 44-vuotiaana vuonna 1950 munuaissairaudestaan johtuneeseen massiiviseen aivoinfarktiin. Kun tämä ensimmäinen 1933 paperi oli uusintapainos Proceedings of the IEEE vuonna 1984, toimittajat totesi, että Jansky työ olisi enimmäkseen todennäköisesti voittanut Nobelin palkinnon, jos tiedemies ei kuollut niin nuorena. Nykyään” jansky ” on radioaaltojen voimakkuuden (vuontiheyden) mittayksikkö. Kuussa oleva kraatteri on nimetty hänen mukaansa, ja hänen kunniakseen on nyt pystytetty muistomerkki New Jerseyssä hänen keskeisen kokeensa tapahtumapaikalle. Ja tietenkin on erittäin suuri joukko.

Jansky, Karl. ”Sähköhäiriöt ilmeisesti maan ulkopuolista alkuperää,” Proc. 20: 1920.

Jansky, C. M. Jr. ”veljeni Karl Jansky and his discovery of radio waves from Beyond the Earth,” Cosmic Search 1 (4). http://www.bigear.org/vol1no4/jansky.htm

Sullivan, W. T. (ed) The Early Years of Radio Astronomy: Heijastuksia viisikymmentä vuotta Janskyn löydön jälkeen. Cambridge: Cambridge University Press, 2005.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.