Maggio 2015 (Volume 24, Numero 5)

5 Maggio 1933: Il New York Times, che Copre Scoperta del cosmo Onde Radio

Karl Jansky al lavoro sul suo antenna
Foto: Bell Telephone Laboratories

Karl Jansky costruito un’antenna che può essere ruotato sulle ruote di un Modello di T in modo che potesse rintracciare le fonti di radio statico, inventare la radio astronomia nel processo.

Gran parte delle riprese esterne per il film Contact del 1997 sono state girate in loco presso il Very Large Array observatory nel New Mexico. Molte più persone hanno sentito parlare del film che dell’uomo per il quale quell’osservatorio è chiamato: Karl Guthe Jansky, noto tra gli astronomi come il padre della radioastronomia.

Nato nel 1905, Jansky era uno dei sei figli. Suo padre, Cyril, un professore di ingegneria elettrica presso l’Università del Wisconsin, instillato un forte amore per la fisica nei suoi tre figli. Il fratello maggiore di Karl, Cyril Jansky Jr., ha insistito sul fatto che suo fratello minore “non era un topo di biblioteca”, citando la sua abilità nel tennis e nell’hockey, e in seguito lo status di campione di tennis da tavolo della contea di Monmouth nel New Jersey, come prova.

Karl Jansky ha conseguito la laurea in fisica presso l’Università del Wisconsin, e ha trascorso un anno in più come studente laureato, anche se non ha mai completato la sua tesi. Invece, si unì allo staff di ricerca dei Bell Telephone Laboratories nel 1928. Gli era stata diagnosticata una malattia renale cronica al college, quindi Bell Labs era inizialmente riluttante ad assumerlo, ma cedette quando il grande fratello Cyril — un ingegnere elettrico, come suo padre, e un ex membro dello staff dei Bell Labs che aiutò a costruire alcuni dei primi trasmettitori radio negli Stati Uniti — intercedette per suo conto.

Il primo incarico di Jansky fu quello di studiare sorgenti statiche intermittenti che potessero interferire con le onde radio utilizzate per le trasmissioni telefoniche transatlantiche. Era un compito impegnativo; Jansky doveva progettare e costruire strumenti speciali per questo scopo, in particolare un grande sistema di antenna direzionale montato su un giradischi a motore che ruotava di 360° su un asse verticale centrale, cavalcando su una pista circolare sulle ruote di una Ford Model-T. È stato soprannominato ” Giostra di Jansky.”

Una volta analizzati tutti i dati raccolti in molti mesi noiosi, Jansky identificò tre tipi fondamentali di staticità: temporali locali, temporali lontani e un terzo che descrisse come ” composto da un sibilo statico molto costante la cui origine non è ancora nota.”La sua attenta formulazione è arrivata su consiglio del suo supervisore, che lo ha messo in guardia dal fare affermazioni troppo audaci, per timore che la sua scoperta non reggesse a ulteriori indagini. Ma Jansky sospettava che il segnale provenisse dal centro della Via Lattea, rendendolo il primo rilevamento noto di segnali radio extraterrestri.

Il suo ragionamento era semplice. Ha studiato quel terzo tipo di statica per più di un anno, e ha notato che si alzava e cadeva una volta al giorno. In un primo momento, Jansky pensato che questo significava che era la radiazione dal sole. Ma pochi mesi dopo il punto più luminoso del segnale si allontanò dalla posizione del sole. Inoltre, l’ascesa e la caduta non si ripetevano esattamente ogni 24 ore, ma ogni 23 ore e 56 minuti — una proprietà di stelle fisse e altri oggetti celesti oltre il nostro sistema solare. La fonte più probabile della radiazione, ha concluso, era il centro della Via Lattea, dove il segnale era più forte, nella costellazione del Sagittario.

Come ricordò più tardi Cyril, “Il problema dello scienziato è riconoscere i fatti di base anche se sono oscurati da una ricchezza di materiale estraneo, e quindi applicare l’immaginazione creativa nella loro interpretazione. Questo Karl Jansky ha fatto.”

Il risultato non fu uno, ma tre articoli pubblicati, tra cui “Disturbi elettrici apparentemente di origine extraterrestre”, che presentò in una riunione dell’International Scientific Radio Union nell’aprile del 1933. Questo, a sua volta, ha portato a una notizia di alto profilo nel New York Times il 5 maggio 1933, strombazzando la sua scoperta, e l’Università del Wisconsin finalmente gli ha assegnato il suo master sulla base dei tre documenti. Jansky era desideroso di continuare a indagare su questi misteriosi segnali cosmici e voleva costruire un’antenna a parabola di 30 metri per questo scopo. Ma Bell Labs era più interessato alla ricerca applicata al momento-il culmine della Grande Depressione. Poiché il lavoro di Jansky ha mostrato che la statica sibilante non dovrebbe essere problematica per le comunicazioni transatlantiche, hanno giudicato il progetto completo. Jansky è stato assegnato ad altri progetti. Rimase ai Bell Labs per il resto della sua carriera, lavorando in relativa oscurità nonostante pionieristico un nuovo campo della scienza, anche se è stato eletto come fellow dell’Istituto di Radio Engineers nel 1948.

Quel nuovo campo, la radioastronomia, non emerse da un giorno all’altro. L’economia disastrosa e la mancanza di reputazione professionale di Jansky come astronomo dissuasero vari osservatori dall’investire in ulteriori ricerche. Una delle prime figure chiave fu Grote Reber, che sentì della scoperta di Jansky e costruì un radiotelescopio nel suo cortile nel 1937, usandolo per condurre la prima indagine sistematica delle onde radio cosmiche.

Lo sviluppo del radar durante la seconda guerra mondiale fornì una spinta alla radioastronomia, così che dopo la fine della guerra, un altro astronomo di nome John Kraus fu in grado di avviare un osservatorio radio presso l’Ohio State University. Kraus alla fine scrisse un libro di testo che divenne una bibbia per i radioastronomi. Nel 1964, era un campo stabilito — l’anno Arno Penzias e Robert Wilson hanno usato un’antenna a corno gigante per scoprire la radiazione cosmica di fondo a microonde.

Jansky morì nel 1950 all’età di 44 anni, il risultato di un ictus massiccio derivante dalla sua malattia renale. Quando quel primo documento del 1933 fu ristampato in Proceedings of the IEEE nel 1984, gli editori notarono che il lavoro di Jansky avrebbe probabilmente vinto un premio Nobel, se lo scienziato non fosse morto così giovane. Oggi il “jansky” è l’unità di misura per l’intensità delle onde radio (densità di flusso). Un cratere sulla luna prende il suo nome, e ora c’è un monumento in suo onore nel sito del New Jersey del suo esperimento fondamentale. E naturalmente c’è la matrice molto grande.

Jansky, Karl. “Disturbi elettrici apparentemente di origine extraterrestre,” Proc. I 20: 1920.

Jansky, C. M. Jr. “Mio fratello Karl Jansky e la sua scoperta di onde radio da oltre la Terra,” Ricerca cosmica 1 (4). http://www.bigear.org/vol1no4/jansky.htm

Sullivan, W. T. (ed) I primi anni della radioastronomia: Riflessioni Cinquant’anni dopo la scoperta di Jansky. Cambridge: Cambridge University Press, 2005.

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