От составителя

В этой классической статье Карл Г. Джански — инженер фирмы Bell Telephone Laboratories — сообщает о своем замечательном открытии коротковолнового радиошума, который, по-видимому, излучается «каким-то источником, расположенным вне Солнечной системы».

В экспериментах по исследованию источников шума Джански воспользовался созданными в 20-е годы более чувствительными радиоприемниками и важными достижениями в области теории шумов, которых добились его коллеги из Bell Laboratories Дж. Б. Джонсон и Гарри Найк-вист. В представленной Институту радиоинженеров (IRE) более ранней статье, опубликованной в 1932 г., Джански описал свое устройство регистрации атмосферных радиопомех, состоящее из вращающейся антенны, коротковолнового приемника и регистратора температуры Лидса и Нортрапа, приспособленного им для записи напряженности поля. В этой статье он выделяет три источника атмосферных радиопомех: местные грозы, дальние грозы и равномерное шипение неопределенного происхождения, которое, по-видимому, «как-то связано с Солнцем». Однако дополнительные данные, накопленные в течение следующих нескольких месяцев, убедили его, что третий вид шума возникает за пределами Солнечной системы и, возможно, обязан своим происхождением какому-то галактическому источнику. Исследование Джански по существу знаменует собой зарождение новой науки радиоастрономии. Его работы были продолжены Г. Ребером, который с помощью большой зеркальной антенны, установленной в Уитоне, шт. Иллинойс, получил в конце 30-х — начале 40-х годов данные для радиошумовой карты неба. Если бы не безвременная кончина Джански, последовавшая в 1950 г., ему, несомненно, была бы присуждена Нобелевская премия.

Карл Г. Джански (1905—1950) родился в Нормане, шт. Оклахома, где его отец был деканом инженерного факультета местного университета. В 1908 г. семья Джански переехала в Мэдисон, шт. Висконсин, где он в 1927 г. окончил университет этого штата со специализацией по физике. В течение года Джански преподавал в университете, а затем стал работать в Bell Telephone Laboratories в должности инженера-исследователя в области радиотехники. Ему было поручено исследовать источники шумовых помех радиотелефонии в диапазоне коротких волн, и для этой цели он сконструировал приемник, который позволял регистрировать направление и интенсивность атмосферных помех, принимаемых на волне 14,6 м. Зарегистрированные начиная с августа 1931 г. данные привели его в 1933 г. к выводу, что источник некоторой части шумов находится вне Солнечной системы. Наблюдения проводились в Хоумделе, шт. Нью-Джерси, и продолжались до 1938 г. Почти все время работать Джански мешало слабое здоровье, и он умер как раз тогда, когда фундаментальную роль его открытия стали признавать профессиональные астрономы.

Дальнейшая информация приводится в следующих публикациях: «Early History of Radio Astronomy», The Scientific Monthly, vol. 82, p. 55—66, 1956; С. М. Jansky, Jr., «The Beginnings of Radio Astronomy», American Scientist, vol. 45, p. 5—12, 1957; Harold T. Friis, «Karl Jansky: His Career at Bell Telephone Laboratories», Science, vol. 149, p. 841—842, 1965; Karl G. Jansky, «Directional Studies of Atmospherics at High Frequencies», Proc. IRE, vol. 20, p. 1920—1923, 1932; Karl G. Jansky, «A Note on the Source of Inrerstellar Interference», Proc. IRE, vol. 23, p. 1158—1163, 1935; Grote Reber, «Cosmic Static», Proc. IRE, vol. 28, p. 68—70, 1940.

Электрические возмущения предположительно внеземного происхождения.

В серии экспериментов по наблюдению атмосферных помех на высоких частотах были обнаружены электромагнитные волны неизвестного происхождения. Свыше года проводилась направленная регистрация этих волн, и данные, полученные на основе произведенных записей, показывают, что горизонтальная составляющая направления прихода изменяется примерно на 360 градусов за период времени около 24 часов. Характер этого изменения соответствует суточному вращению Земли. Кроме того, время, когда эти волны достигают максимума, и направление их прихода в это время постепенно изменяются в течение года таким образом, что это можно объяснить обращением Земли вокруг Солнца.

Эти факты свидетельствуют о том, что направление прихода наблюдаемых волн фиксировано в пространстве, т. е. эти волны приходят от какого-то источника, расположенного вне Солнечной системы.. Хотя прямое восхождение источника волн можно определить из полученных данных со значительной точностью при погрешности, не превышающей i7,5°, склонение источника из-за аппаратурных ограничений и погрешностей, создаваемых ионизированными слоями земной атмосферы и затуханием волн при прохождении над поверхностью Земли, можно определить лишь приближенно. В результате ошибка полученной величины может достигать ±30 градусов.

Согласно полученным данным, область, откуда, по-видимому, приходят волны, имеет координаты: прямое восхождение 18 часов, склонение —10 градусов.

Введение

При проведении серии экспериментов по исследованию направления прихода атмосферных помех на высоких частотах 1), выполненных в Хоумделе, шт. Нью-Джерси, были получены записи, которые указывают на наличие очень слабых, но стабильных электромагнитных волн неизвестного происхождения. Первые свидетельства, выявляющие эти волны, были получены по записям, зарегистрированным летом и осенью 1931 г. Однако широкое исследование их началось только в январе 1932 г. Первые полные записи выявили тот поразительный факт, что горизонтальная составляющая направления прихода этих волн изменяется примерно на 360 градусов в течение 24 часов и что в это время указанная горизонтальная составляющая примерно соответствует азимуту Солнца. Эти факты позволяют предположить, что источник наблюдавшихся волн как-то связан с Солнцем.

Записи этих волн далее производились через короткие интервалы в течение периода времени немногим более одного года. Полученные из записей данные не подтвердили (вопреки первым свидетельствам) предположения относительно источника волн и указывали на то, что направление наблюдаемого явления остается фиксированным в пространстве, т. е. его прямое восхождение и склонение остаются постоянными.

Аппаратура

Напомним вкратце, что в состав аппаратуры входят вращающаяся многовибраторная направленная антенна, коротковолновое измерительное устройство и автоматический самописец интенсивности. Антенное полотно обладает высокой направленностью в горизонтальной плоскости и вращается вокруг вертикальной оси, поэтому полученные с его помощью данные, как я в случае рамки, вращающейся вокруг вертикальной оси, позволяют определить горизонтальную составляющую направления прихода сигналов, но не дают прямых сведений относительно угла, который образует направление прихода с горизонтальной плоскостью. Работа самописца была синхронизирована с вращением антенны, поэтому полученные записи непосредственно указывают горизонтальную составляющую направления прихода сигналов, а также их интенсивность. Во всех проведенных экспериментах аппаратура была настроена на волну длиной 14,6 м.

Результаты


Рис. 1. Образец записи волн внеземного происхождения.

На рисунке №1 показан образец записи волн неизвестного происхождения, полученной с помощью описанной выше аппаратуры. Моменты времени, когда антенна была направлена в сторону, откуда приходили неизвестные волны, четко отмечаются максимумами зарегистрированных кривых. Направление волн в эти моменты времени можно определить по шкале в верхней части записи.


Рис. 2. Направление прихода волн внеземного происхождения

1. 21 янв. 1932 г.
2. 24 февр. 1932 г.
3. 4 марта 1932 г.
4. 9 апреля 1932 г.
5. 8 мая 1932 г.
6. 11 июня 1932 г.
7. 15 июля 1932 г.
8. 21 авг. 1932 г.
9. 17 сент. 1932 г.
10. 8 окт. 1932 г.
11. 4 Дек. 1932 г.


Если теперь построить график зависимости горизонтальной составляющей направления прихода от времени суток, то получится кривая, подобная одной из представленных на рисунке №2. Так, кривая 9 этого семейства частично получена по данным, которые содержит только что упомянутая запись. На рисунке приводятся кривые, относящиеся к одиннадцати различным дням наблюдений, проведенных в течение 1932 г. с интервалом примерно около месяца. Отсутствует лишь кривая для ноября. Все кривые были получены усреднением данных для нескольких следующих один за другим дней, что позволяет исключить погрешности, допущенные при регистрации данных. День, соответствующий определенной кривой, является средним из группы дней, в течение которых были получены данные для построения этой кривой. Кривая в правой части характеризует зависимость изменения интенсивности волн от направления прихода.

Приведенный рисунок показывает, во-первых, что горизонтальная составляющая направления прихода изменяется примерно на 360 градусов за 24 часа и, во-вторых, что от месяца к месяцу происходит равномерно прогрессивный сдвиг кривых влево, в результате которого к концу одного сидерического года кривая возвращается в свое исходное положение. Эти факты свидетельствуют о том, что волны приходят не от Солнца, а с направления, которое остается постоянным на протяжении всего года.