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Karl Guthe Jansky

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 emanaban de la Vía Láctea en la constelación de Sagitario . Se le considera una de las figuras fundadoras de la radioastronomía . [1]

Primeros años de vida

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 profesor durante toda su vida activa, retirándose como profesor de ingeniería eléctrica en la Universidad de Wisconsin. Era un ingeniero con un fuerte interés en la física, un rasgo que transmitió a sus hijos. Karl Jansky recibió su nombre en honor al Dr. Karl Eugen Guthe , profesor de física en la Universidad de Michigan que había sido un mentor importante para Cyril M. Jansky.

La madre de Karl Jansky, cuyo verdadero nombre era 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 ). [2]

Karl Jansky asistió a 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 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 tenía desde la universidad (que finalmente lo llevó a una muerte temprana), fue enviado a los entornos más saludables de la estación de campo en Holmdel, Nueva Jersey . [3] : 40  Bell Labs quería investigar las propiedades atmosféricas e ionosféricas utilizando " ondas cortas " ( longitudes de onda de aproximadamente 10 a 20 metros) para su uso en el servicio de radiotelefonía transatlántica . Como ingeniero de radio, a Jansky se le asignó el trabajo de investigar las fuentes de estática que pudieran interferir con las transmisiones de voz por radio.

Radioastronomía

Jansky y su antena de radio direccional giratoria (principios de la década de 1930), el primer radiotelescopio del mundo.

En los Laboratorios Bell Telephone, 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 montada sobre una plataforma giratoria sobre un conjunto de cuatro ruedas Ford Modelo T , lo que le permitía girar en dirección acimutal, lo que le valió el apodo de "el tiovivo de Jansky" (cuyo coste se estimó posteriormente en menos de 1000 dólares). [3] : vii  Al girar la antena, se podía determinar con precisión la dirección de una señal recibida. La intensidad de la señal se registraba mediante un sistema de grabación analógico con lápiz y papel alojado en un pequeño cobertizo al costado de la antena. [4]

Después de registrar señales de todas las direcciones durante varios meses, Jansky acabó clasificándolas en tres tipos de estática: tormentas eléctricas cercanas, tormentas eléctricas lejanas y una estática débil o "silbido" de origen desconocido. Pasó más de un año investigando la fuente del tercer tipo de estática. La ubicación de máxima intensidad subía y bajaba una vez al día, lo que llevó a Jansky a suponer inicialmente que estaba detectando radiación procedente 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 la señal era la duración exacta de un día sideral ; el tiempo que tardaban los objetos astronómicos "fijos", como una estrella, en pasar frente a la antena cada vez que la Tierra rotaba. [5] Al comparar sus observaciones con mapas astronómicos ópticos, Jansky concluyó que la radiación provenía de la Vía Láctea y era más fuerte (7:10 pm del 16 de septiembre de 1932) en la dirección del centro de la galaxia, en la constelación de Sagitario .

Jansky anunció su descubrimiento en una reunión en Washington DC en abril de 1933 a una pequeña audiencia que no pudo comprender su significado. [6] Su descubrimiento fue ampliamente publicitado, apareciendo en el New York Times del 5 de mayo de 1933, [7] y fue entrevistado en un programa especial de la NBC sobre "Sonidos de radio entre las estrellas". [4] En octubre de 1933, su descubrimiento fue publicado en un artículo de revista titulado "Perturbaciones eléctricas aparentemente de origen extraterrestre" en las Actas del Instituto de Ingenieros de Radio . [8]

Si las fuentes de radio procedieran 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 se producían a partir del gas interestelar, en particular, por "agitación térmica de partículas cargadas". [5] Jansky realizó estas investigaciones cuando todavía tenía veinte años y era licenciado 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), [9] [10] pero encontró poco apoyo tanto de los astrónomos, para quienes era completamente extraño, como de los Laboratorios Bell, que no podían justificar, durante la Gran Depresión , el costo de la investigación sobre un fenómeno que no afectaba significativamente a los sistemas de comunicaciones transatlánticas.

Hacer un seguimiento

Varios científicos se interesaron por el descubrimiento de Jansky, pero la radioastronomía permaneció inactiva durante varios años, en parte debido a la falta de formación formal de Jansky como astrónomo. Su descubrimiento se produjo en medio de la Gran Depresión y los observatorios se mostraban recelosos de aceptar proyectos nuevos y potencialmente riesgosos. [11]

Dos hombres que conocieron el 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 de nadie un radiotelescopio en su patio trasero de Illinois en 1937 y realizó el primer estudio sistemático de las ondas de radio astronómicas. El segundo fue John D. Kraus , quien, después de la Segunda Guerra Mundial , puso en marcha 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. [11]

En 1930, prácticamente todo lo que sabíamos sobre el cielo provenía de lo que podíamos ver o fotografiar. Karl Jansky cambió todo eso. Un universo de sonidos de radio al que la humanidad había estado sorda desde tiempos inmemoriales ahora estalló de repente en pleno coro. –John D. Krauss [4]

Muerte y legado

Karl G. Jansky Very Large Array, Observatorio Nacional de Radioastronomía, Nuevo México
Réplica a tamaño real del radiotelescopio de Jansky, ahora en el Observatorio Green Bank
Placa de Green Banks: Antena Jansky

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. [12]

Si Jansky no hubiera muerto a una edad muy temprana, sin duda habría recibido el Premio Nobel. Su descubrimiento fortuito dio origen a una nueva rama de la astronomía: la radioastronomía. –William A. Imbriale [13]

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 postdoctorales del Observatorio Nacional de Radioastronomía (NRAO) lleva el nombre de Karl Jansky. [14] El NRAO otorga anualmente el Premio Jansky en honor a Jansky. [15] El 10 de enero de 2012, el NRAO anunció que el Very Large Array (VLA), el radiotelescopio en Magdalena, Nuevo México, pasaría a llamarse Karl G. Jansky Very Large Array en honor a la contribución de Karl Jansky a la radioastronomía. [16]

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″O / 38.431639, -79.816250 , anteriormente un sitio del NRAO ) en Green Bank, Virginia Occidental , cerca de una versión reconstruida de la antena 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″O / 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) y se colocaron allí un monumento y una placa para honrar el logro. [17] El monumento es una escultura estilizada de la antena y está orientado como lo estaba la antena de Jansky a las 19:10 horas del 16 de septiembre de 1932, en un momento de máxima señal causado por la alineación con el centro de nuestra galaxia en dirección a la constelación de Sagitario. [18]

El ruido Jansky recibe su nombre de Jansky y se refiere a perturbaciones estáticas de alta frecuencia de origen cósmico . ( Ruido cósmico ).

El asteroide 1932 Jansky lleva su nombre, [19] al igual que el cráter lunar Jansky .

Escritos selectos

Véase también

Referencias

  1. ^ Singh, Simon (2005), Big Bang: El origen del universo , Harper Perennial, págs. 402–408, Bibcode :2004biba.book.....S, ISBN 978-0-00-716221-5, pág. 406
  2. ^ "Cyril M. Jansky, Jr." 20 de enero de 2016.
  3. ^ ab Descubrimientos fortuitos en radioastronomía: actas de un taller celebrado en el Observatorio Nacional de Radioastronomía, Green Bank, Virginia Occidental, los días 4, 5 y 6 de mayo de 1983; homenaje al 50.º aniversario del anuncio del descubrimiento de las ondas de radio cósmicas, por Karl G. Jansky, 5 de mayo de 1933. Editado por K. Kellermann y B. Sheets (1983) 321pp
  4. ^ abc Kraus, John (otoño de 1981). "Los primeros 50 años de radioastronomía, parte 1: Karl Jansky y su descubrimiento de las ondas de radio de nuestra galaxia". Observatorio Astrofísico de América del Norte (NAAPO). Búsqueda cósmica, vol. 3, n.º 4. Consultado el 21 de septiembre de 2021. En 1930 , prácticamente todo lo que sabíamos sobre los cielos provenía de lo que podíamos ver o fotografiar. Karl Jansky cambió todo eso. Un universo de sonidos de radio al que la humanidad había sido sorda desde tiempos inmemoriales ahora estalló de repente en pleno coro.
  5. ^ ab World of Scientific Discovery sobre Karl Jansky . Consultado el 9 de abril de 2010 .
  6. ^ Sullivan, WT, ed. (1984), Los primeros años de la radioastronomía: reflexiones cincuenta años después del descubrimiento de Jansky , Cambridge University Press, ISBN 978-0-521-61602-7
  7. ^ Smothers, Ronald (9 de junio de 1998). "Conmemoración de un descubrimiento en radioastronomía". New York Times . Consultado el 14 de agosto de 2008 .
  8. ^ Karl Jansky (octubre de 1933). "Perturbaciones eléctricas aparentemente de origen extraterrestre". Actas del Instituto de Ingenieros de Radio . 21 (10): 1387–1398. doi :10.1109/JRPROC.1933.227458.Véase también Karl Jansky (8 de julio de 1933). "Ondas de radio desde el exterior del sistema solar" (PDF) . Nature . 132 (3323): 66. Bibcode :1933Natur.132...66J. doi :10.1038/132066a0. S2CID  4063838.
  9. ^ "Karl Jansky". MagLab . Laboratorio Nacional de Altos Campos Magnéticos . Consultado el 17 de junio de 2022 .
  10. «Jansky, Karl (1905–1950)». Encyclopedia.com . 17 de mayo de 2018 . Consultado el 17 de junio de 2022 .
  11. ^ ab Ghigo, F (2003). "Karl Jansky y el descubrimiento de las ondas de radio cósmicas". nrao.edu . Observatorio Nacional de Radioastronomía . Consultado el 1 de octubre de 2021 .
  12. ^ "Karl G. Jansky, 44, autoridad en radio; muere ingeniero de los Laboratorios Bell: descubrió ondas de origen extraterrestre". The New York Times . 15 de febrero de 1950 . Consultado el 7 de mayo de 2010 . Karl Guthe Jansky, de 57 Silverton Avenue, Little Silver, NJ, ingeniero de investigación de radio de los Laboratorios Bell Telephone desde 1928, que descubrió ondas de radio de origen extraterrestre en 1933, murió ayer en el Hospital Riverside [ sic ], Red Bank, NJ, de una enfermedad cardíaca.
  13. ^ Imbriale, William A (julio de 1998). Introducción a las "Perturbaciones eléctricas aparentemente de origen extraterrestre"". Proceedings of the IEEE . 86 (7): 1507–1509. doi :10.1109/JPROC.1998.681377. Si Jansky no hubiera muerto a una edad muy temprana, sin duda habría recibido el Premio Nobel. Su descubrimiento fortuito dio origen a una nueva rama de la astronomía, la radioastronomía.
  14. ^ "Beca Jansky".
  15. ^ "Premio Jansky".
  16. ^ "Rededicación del VLA".
  17. ^ "El trabajo de detectives conduce a la construcción de un monumento en honor al padre de la radioastronomía". Bell Labs. 3 de junio de 1998. Archivado desde el original el 3 de enero de 2020.
  18. ^ Base de datos de marcadores históricos: Monumento a la radioastronomía de Karl Jansky
  19. ^ "(1932) Jansky". Diccionario de nombres de planetas menores . Springer. 2003. pág. 155. doi :10.1007/978-3-540-29925-7_1933. ISBN 978-3-540-29925-7.

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