Karl Guthe Janski

Karl Guthe Jansky (22 de octubre de 1905 - 14 de febrero de 1950) fue un físico e ingeniero de radio estadounidense que, en abril de 1933, anunció por primera vez su descubrimiento de las ondas de radio que emanan de la Vía Láctea en la constelación Sagitario. Se le considera una de las figuras fundadoras de la radioastronomía.

Primeros años

Karl Guthe Jansky nació en 1905 en lo que entonces era el Territorio de Oklahoma, donde su padre, Cyril M. Jansky, era Decano de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Oklahoma en Norman. Cyril M. Jansky, nacido en Wisconsin de inmigrantes checos, había comenzado a enseñar a la edad de dieciséis años. Fue docente durante toda su vida activa, retirándose como Profesor de Ingeniería Eléctrica en la Universidad de Wisconsin. Era un ingeniero con un gran interés en la física, un rasgo que se transmitió a sus hijos. Karl Jansky recibió su nombre del Dr. Karl Eugen Guthe, profesor de física en la Universidad de Michigan, quien había sido un importante mentor de Cyril M. Jansky.

La madre de Karl Jansky, cuyo nombre de nacimiento es Nellie Moreau, era de ascendencia francesa e inglesa. El hermano de Karl, Cyril Jansky Jr., que era diez años mayor, ayudó a construir algunos de los primeros transmisores de radio del país, incluidos 9XM en Wisconsin (ahora WHA de Wisconsin Public Radio) y 9XI en Minnesota (ahora KUOM).

Karl Jansky asistió a la universidad en la Universidad de Wisconsin, donde recibió su licenciatura en física en 1927. Se quedó un año más en Madison, completando todo el trabajo del curso de posgrado para obtener una maestría en física excepto la tesis. En julio de 1928, a los 22 años, pudo unirse a los Laboratorios Bell Telephone y, debido a una afección renal que padecía desde la universidad (que eventualmente lo llevó a su muerte prematura), lo enviaron a los alrededores más saludables de la estación de campo en Holmdel., New Jersey. Bell Labs quería investigar las propiedades atmosféricas e ionosféricas utilizando "ondas cortas" (longitudes de onda de unos 10 a 20 metros) para su uso en el servicio de radioteléfono transatlántico. Como ingeniero de radio, a Jansky se le asignó el trabajo de investigar las fuentes de estática que podrían interferir con las transmisiones de voz por radio.

Radioastronomía

Jansky y su antena de radio direccional giratoria (cerca de 1930), el primer telescopio de radio del mundo.

En Bell Telephone Laboratories, Jansky construyó una antena direccional diseñada para recibir ondas de radio a una frecuencia de 20,5 MHz (longitud de onda de unos 14,6 metros). Tenía un diámetro de aproximadamente 100 pies (30 metros) y una altura de 20 pies (6 metros). Estaba montado en la parte superior de una plataforma giratoria en un juego de cuatro ruedas Ford Model-T, lo que permitía girarlo en la dirección azimutal, lo que le valió el apodo de "Jansky's tiovivo. redondo" (cuyo costo se estimó más tarde en menos de $ 1000). Al girar la antena, se podría señalar la dirección de una señal recibida. La intensidad de la señal fue registrada por un sistema de grabación analógico de lápiz y papel alojado en un pequeño cobertizo al costado de la antena.

Después de registrar señales de todas las direcciones durante varios meses, Jansky finalmente las clasificó en tres tipos de estática: tormentas eléctricas cercanas, tormentas eléctricas distantes y una débil estática o "siseo" de origen desconocido. Pasó más de un año investigando la fuente del tercer tipo de estática. La ubicación de máxima intensidad aumentaba y disminuía una vez al día, lo que llevó a Jansky a suponer inicialmente que estaba detectando radiación del Sol.

Sin embargo, después de unos meses de seguir la señal, el punto de máxima estática se alejó de la posición del Sol. Jansky también determinó que la señal se repetía en un ciclo de 23 horas y 56 minutos. Jansky discutió los desconcertantes fenómenos con su amigo, el astrofísico Albert Melvin Skellett, quien señaló que el tiempo observado entre los picos de las señales era la duración exacta de un día sideral; el tiempo que tomó para "fixed" objetos astronómicos, como una estrella, pasar frente a la antena cada vez que la Tierra rota. Al comparar sus observaciones con mapas astronómicos ópticos, Jansky concluyó que la radiación provenía de la Vía Láctea y era más fuerte (7:10 p. m. el 16 de septiembre de 1932) en dirección al centro de la galaxia, en la constelación de Sagitario.

Jansky anunció su descubrimiento en una reunión en Washington D.C. en abril de 1933 ante una pequeña audiencia que no podía comprender su significado. Su descubrimiento fue ampliamente publicitado, apareciendo en el New York Times del 5 de mayo de 1933, y fue entrevistado en un programa especial de la NBC sobre "Sonidos de radio entre las estrellas". En octubre de 1933, su descubrimiento se publicó en un artículo de revista titulado "Perturbaciones eléctricas aparentemente de origen extraterrestre" en las Actas del Instituto de Ingenieros de Radio.

Si las fuentes de radio fueran de las estrellas, el Sol también debería estar produciendo ruido de radio, pero Jansky descubrió que no era así. A principios de la década de 1930, el Sol se encontraba en una fase inactiva de su ciclo de manchas solares. En 1935, Jansky sugirió que las extrañas señales de radio pueden ser producidas por gas interestelar, en particular, por "agitación térmica de partículas cargadas". Jansky realizó estas investigaciones cuando aún tenía veinte años con una licenciatura en física.

Jansky quería investigar más a fondo las ondas de radio de la Vía Láctea después de 1935 (llamó a la radiación 'ruido de estrellas' en la tesis que presentó para obtener su maestría en la Universidad de Wisconsin en 1936), pero encontró poco apoyo. ya sea de astrónomos, para quienes era completamente extraño, o de Bell Labs, que no pudo justificar, durante la depresión, el costo de la investigación de un fenómeno que no afectó significativamente a los sistemas de comunicaciones transatlánticos.

Seguimiento

Varios científicos estaban interesados en el descubrimiento de Jansky, pero la radioastronomía siguió siendo un campo inactivo durante varios años, debido en parte a la falta de formación formal de Jansky como astrónomo. Su descubrimiento se produjo en medio de la Gran Depresión, y los observatorios desconfiaban de asumir proyectos nuevos y potencialmente riesgosos.

Dos hombres que se enteraron del descubrimiento de Jansky en 1933 tuvieron una gran influencia en el desarrollo posterior del nuevo estudio de la radioastronomía: uno fue Grote Reber, un ingeniero de radio que construyó sin ayuda un radiotelescopio en su patio trasero en Illinois en 1937 e hizo el primer estudio sistemático de ondas de radio astronómicas. El segundo fue John D. Kraus, quien, después de la Segunda Guerra Mundial, inició un observatorio de radio en la Universidad Estatal de Ohio y escribió un libro de texto sobre radioastronomía, considerado durante mucho tiempo un estándar por los radioastrónomos.

"En 1930 esencialmente todo lo que sabíamos sobre los cielos había venido de lo que podíamos ver o fotografiar. Karl Jansky cambió todo eso. Un universo de sonidos de radio a los que la humanidad había sido sorda desde que el tiempo inmemorial ahora de repente estalló en pleno coro." –John D. Krauss

Muerte y legado

Karl G. Jansky Array Muy Grande, Observatorio Nacional de Astronomía Radio, Nuevo México

réplica de tamaño completo del radiotelescopio de Jansky, ahora en el Observatorio del Banco Verde

Placa de Bancos Verdes: Jansky Antenna

Jansky era residente de Little Silver, Nueva Jersey, y murió a los 44 años en un hospital de Red Bank, Nueva Jersey (ahora llamado Riverview Medical Center) debido a una afección cardíaca.

"Si Jansky no hubiera muerto a una edad muy temprana, sin duda habría sido galardonado con el Premio Nobel. Su descubrimiento serendipitoso dio a luz una nueva rama de astronomía, radio astronomía." -William A. Imbriale

En honor a Jansky, la unidad utilizada por los radioastrónomos para la irradiancia espectral de las fuentes de radio es el jansky (1 Jy = 10⁻²⁶ W⋅m⁻² ⋅Hz⁻¹). El cráter Jansky en la Luna también lleva su nombre. El programa de becas posdoctorales del Observatorio Nacional de Radioastronomía (NRAO) lleva el nombre de Karl Jansky. Además, NRAO otorga el Premio Jansky anualmente en honor a Jansky. El 10 de enero de 2012, la NRAO anunció que el Very Large Array (VLA), el radiotelescopio de Magdalena, Nuevo México, pasaría a llamarse Karl G. Jansky Very Large Array en honor a la contribución de Karl Jansky a la radioastronomía..

Una réplica a escala real del telescopio giratorio original de Jansky se encuentra en los terrenos del Observatorio Green Bank (38°25′53.9 ″N 79°48′58.5″W / 38.431639°N 79.816250°W / 38.431639; -79.816250, anteriormente un sitio NRAO) en Green Bank, West Virginia, cerca de una versión reconstruida de Plato de 9 metros de Grote Reber.

En 1998, el sitio original de la antena de Jansky (40°21′54.5″N 74°09′48.9″W / 40.365139°N 74.163583°W / 40.365139; -74.163583) en lo que ahora es el Bell Labs Holmdel Complex en 101 Crawfords Corner Road, Holmdel, Nueva Jersey, fue determinado por Tony Tyson y Robert Wilson de Lucent Technologies (el sucesor de Bell Telephone Laboratories) se colocó allí un monumento y una placa para honrar el logro. El monumento es una escultura estilizada de la antena y está orientado como estaba la antena de Jansky a las 7:10 p. m. el 16 de septiembre de 1932, en un momento de máxima señal provocada por la alineación con el centro de nuestra galaxia en dirección a la constelación de Sagitario.

El ruido de Jansky lleva el nombre de Jansky y se refiere a las perturbaciones estáticas de alta frecuencia de origen cósmico. (Ruido cósmico).

El asteroide 1932 Jansky lleva su nombre, al igual que el cráter lunar Jansky.

Escritos seleccionados

• Jansky, Karl Guthe (diciembre de 1932). "Estudios diferenciales de la atmosférica en altas frecuencias". Proc. IRE. 20 (12): 1920. doi:10.1109/JRPROC.1932.227477. S2CID 51660959.
• Jansky, Karl Guthe (8 de julio de 1933). "Radio olas desde fuera del sistema solar". Naturaleza. 132 (3323): 66. Bibcode:1933Natur.132...66J. doi:10.1038/132066a0. S2CID 406383838.
• Jansky, Karl Guthe (octubre de 1933). "Al parecer, alteraciones electrónicas de origen extraterrestre". Proc. IRE. 21 (10): 1387. doi:10.1109/JRPROC.1933.227458. Reimpreso 65 años después Jansky, Karl Guthe (julio de 1998). "Al parecer, alteraciones electrónicas de origen extraterrestre". Proc. IEEE. 86 (7): 1510–1515. doi:10.1109/JPROC.1998.681378. S2CID 47549559. junto con un prefacio explicativo de W.A. Imbriale, Introducción a "Disturbios Electrónicos Aparentemente de origen extraterrestre".
• Jansky, Karl Guthe (diciembre de 1933). "Los fenómenos eléctricos que aparentemente son de origen interestelar". Astronomía Popular. 41: 548. Bibcode:1933PA.....41..548J.
• Jansky, Karl Guthe (octubre de 1935). "Una nota sobre la fuente de interferencia interestelar". Proc. IRE. 23 (10): 1158. doi:10.1109/JRPROC.1935.227275. S2CID 51632813.
• Jansky, Karl Guthe (diciembre de 1937). "Niveles mínimos de ruido obtenidos en sistemas de recepción de radio de onda corta". Proc. IRE. 25 (12): 1517. doi:10.1109/JRPROC.1937.228780. S2CID 51660095.