5 mai 1933: Le New York Times Couvre la Découverte des Ondes Radio Cosmiques
Photo: Bell Telephone Laboratories
Karl Jansky a construit une antenne qui pouvait être tournée sur les roues d’un modèle T afin de pouvoir traquer les sources de radio statique, inventant ainsi la radioastronomie.
Une grande partie des images extérieures du film Contact de 1997 ont été tournées sur place à l’observatoire Very Large Array au Nouveau-Mexique. Beaucoup plus de gens ont entendu parler du film que de l’homme qui a donné son nom à cet observatoire: Karl Guthe Jansky, connu parmi les astronomes comme le père de la radioastronomie.
Né en 1905, Jansky était l’un des six enfants. Son père, Cyril, professeur de génie électrique à l’Université du Wisconsin, a inculqué à ses trois fils un fort amour de la physique. Le frère aîné de Karl, Cyril Jansky Jr., a insisté sur le fait que son jeune frère « n’était pas un rat de bibliothèque », citant ses compétences au tennis et au hockey, et plus tard son statut de champion de tennis de table du comté de Monmouth dans le New Jersey, comme preuve.
Karl Jansky a obtenu son diplôme en physique de l’Université du Wisconsin et a passé une année supplémentaire en tant qu’étudiant diplômé, bien qu’il n’ait jamais terminé sa thèse. Au lieu de cela, il s’est joint au personnel de recherche des laboratoires Bell Telephone en 1928. Il avait reçu un diagnostic de maladie rénale chronique à l’université, donc Bell Labs était initialement réticent à l’embaucher, mais a cédé lorsque son grand frère Cyril — un ingénieur électricien, comme son père, et un ancien membre du personnel de Bell Labs qui a aidé à construire certains des premiers émetteurs radio aux États-Unis – a intercédé en sa faveur.
La première mission de Jansky était d’étudier les sources statiques intermittentes susceptibles d’interférer avec les ondes radio utilisées pour les transmissions téléphoniques transatlantiques. C’était une tâche difficile; Jansky a dû concevoir et construire des instruments spéciaux à cette fin, notamment un grand système d’antenne directionnelle monté sur un plateau tournant entraîné par un moteur qui tournait à 360 ° autour d’un axe vertical central, sur une piste circulaire sur les roues d’une Ford Model-T. Il a été surnommé « le manège de Jansky. »
Une fois qu’il a analysé toutes ces données – collectées pendant de nombreux mois fastidieux – Jansky a identifié trois types de statique de base: les orages locaux, les orages lointains, et un troisième qu’il a décrit comme étant « composé de statique de sifflement très stable dont l’origine n’est pas encore connue. »Sa formulation prudente est venue sur les conseils de son superviseur, qui l’a mis en garde contre les allégations trop audacieuses, de peur que ses conclusions ne tiennent la route pour une enquête plus approfondie. Mais Jansky soupçonnait que le signal provenait du centre de la Voie Lactée, ce qui en faisait la première détection connue de signaux radio extraterrestres.
Son raisonnement était simple. Il a étudié ce troisième type de statique pendant plus d’un an et a noté qu’il montait et tombait une fois par jour. Au début, Jansky pensait que cela signifiait qu’il s’agissait de radiations du soleil. Mais quelques mois plus tard, le point le plus brillant du signal s’est éloigné de la position du soleil. De plus, la montée et la chute ne se répétaient pas exactement toutes les 24 heures, mais toutes les 23 heures et 56 minutes — une propriété des étoiles fixes et d’autres objets célestes au-delà de notre système solaire. La source la plus probable du rayonnement, a-t-il conclu, était le centre de la Voie Lactée, où le signal était le plus fort, dans la constellation du Sagittaire.
Comme Cyril l’a rappelé plus tard, « Le problème du scientifique est de reconnaître les faits de base même s’ils sont obscurcis par une multitude de matériaux étrangers, puis d’appliquer une imagination créatrice dans leur interprétation. C’est ce que Karl Jansky a fait. »
Le résultat ne fut pas un, mais trois articles publiés, dont « Perturbations électriques apparemment d’origine extraterrestre », qu’il présenta lors d’une réunion de l’Union Internationale de la Radio Scientifique en avril 1933. Cela, à son tour, a conduit à une nouvelle très médiatisée dans le New York Times le 5 mai 1933, annonçant sa découverte, et l’Université du Wisconsin lui a finalement décerné sa maîtrise sur la base des trois articles. Jansky était désireux de continuer à enquêter sur ces mystérieux signaux cosmiques et voulait construire une antenne parabolique de 30 mètres à cet effet. Mais Bell Labs était plus intéressé par la recherche appliquée à l’époque — au plus fort de la Grande Dépression. Étant donné que le travail de Jansky a montré que la statique sifflante ne devrait pas être problématique pour les communications transatlantiques, ils ont jugé le projet terminé. Jansky a été affecté à d’autres projets. Il est resté aux Laboratoires Bell pour le reste de sa carrière, peinant dans une relative obscurité malgré le fait qu’il ait été pionnier dans un nouveau domaine de la science, bien qu’il ait été élu membre de l’Institute of Radio Engineers en 1948.
Ce nouveau domaine, la radioastronomie, n’est pas apparu du jour au lendemain. L’économie désastreuse et le manque de réputation professionnelle de Jansky en tant qu’astronome dissuadèrent divers observatoires d’investir dans d’autres recherches. Grote Reber, qui a entendu parler de la découverte de Jansky, a construit un radiotélescope dans sa propre cour en 1937, l’utilisant pour effectuer le premier relevé systématique des ondes radio cosmiques.
Le développement du radar pendant la Seconde Guerre mondiale a donné un coup de pouce à la radioastronomie, de sorte qu’après la fin de la guerre, un autre astronome nommé John Kraus a pu démarrer un observatoire radio à l’Université d’État de l’Ohio. Kraus a finalement écrit un manuel qui est devenu une bible pour les radioastronomes. En 1964, c’était un champ établi — l’année où Arno Penzias et Robert Wilson ont utilisé une antenne à corne géante pour découvrir le rayonnement de fond des micro-ondes cosmiques.
Jansky est décédé en 1950 à l’âge de 44 ans, des suites d’un accident vasculaire cérébral massif résultant de sa maladie rénale. Lorsque ce premier article de 1933 a été réimprimé dans Proceedings of the IEEE en 1984, les rédacteurs ont noté que le travail de Jansky aurait probablement remporté un prix Nobel si le scientifique n’était pas mort si jeune. Aujourd’hui, le « jansky » est l’unité de mesure de l’intensité des ondes radio (densité de flux). Un cratère sur la lune porte son nom, et il y a maintenant un monument en son honneur sur le site du New Jersey de son expérience pivot. Et bien sûr, il y a le Très Grand éventail.
Jansky, Karl. « Perturbations électriques apparemment d’origine extraterrestre », Proc. IRE 20:1920.
Jansky, C.M. Jr. « Mon frère Karl Jansky et sa découverte des ondes radio d’au-delà de la Terre », Cosmic Search 1 (4). http://www.bigear.org/vol1no4/jansky.htm
Sullivan, W.T. (ed) Les premières années de la radioastronomie: Réflexions Cinquante Ans Après La Découverte De Jansky. Il s’agit de la première édition de la série.
