K. G. Jansky

 〈無線電天文學誕生 90 週年〉科學棋談

1933 年 5 月 5 日，紐約時報的頭版報導一則重要發現，標題為「新的無線電波指向銀河中心」，副標題寫著：「發現神秘靜電的央斯基 (K. G. Jansky) 堅稱絕非宇宙射線」。這則新聞引起廣泛的注意，畢竟當時只知有宇宙射線與宇宙輻射，從未聽聞天體也會發射無線電波。

央斯基於 1905 年出生於奧克拉荷馬州，1927 年自威斯康辛大學物理系畢業後，又念了一年物理研究所，便進入貝爾實驗室工作。由於母公司 AT&T 想用無線電波提供越洋電話服務，急需解決大氣干擾的問題，央斯基的任務便是查出干擾無線電波的雜訊來源。

為了確認雜訊來自哪個方向，央斯基親自設計並動手建造可轉動的巨形天線。經過兩年的努力，終於在 1930 年完成一具長 30 米、高近 4 米的巨大天線，遠看像是萊特兄弟的滑翔機翼骨架。最特殊的是下方裝了四個汽車輪胎，沿著圓形軌道轉動，每 20 分鐘旋轉 360 度，可以精確定位出雜訊方向；他的同事還因此戲稱它是「央斯基的旋轉木馬」。

這具天線專門偵測 20.5 MHz ± 13 kHz 的無線電波，央斯基花了將近兩年的時間，進行單調卻費神的傾聽、紀錄與分析後，終於大致搞清楚了雜訊來源。基本上除了人為所致，背景雜訊不是來自附近的雷雨就是遠方的雷雨，不過卻還有一種訊號來歷不明，強度每天漲落一次。

央斯基原本以為這是太陽輻射所產生的無線電波，但觀測資料卻顯示它每天逐漸改變方位，週期間隔是 23 小時 56 分鐘，而不是 24 小時。他的天文學家朋友告訴他這剛好是地球相對於遠方恆星的自轉週期，這意味著訊號源肯定不是太陽，而是更遙遠的天體。央斯基比對星圖後，發這個無線電波原來是來自射手座方向的銀河系中心！

央斯基於 1933 年 4 月先跟同事發表他的發現，消息傳出後，紐約時報的記者前來採訪，因此有了 5 月 5 日這篇報導。原本天文學家都是用光學望遠鏡觀測天體，如今此一發現意謂著也可以用無線電波窺見壯闊瑰麗的遠方星系、天體的誕生與衰亡、乃至百億年前的宇宙樣貌，因此這一天可說是開啟無線電天文學的日子。

央斯基原本希望繼續建造直徑 30 米之碟型天線，以進一步探測此訊號源，只是當時正逢經濟大蕭條時期，求得溫飽尚且不易，哪可能將資源投注於遙遠不相干的天體？央斯基的提案自然遭到否決，天文學界也無多餘經費可建造無線電望遠鏡。直到四年以後，業餘無線電工程師雷伯 (Grote Reber) 才在自家後院作出第一台無線電望遠鏡，證實了央斯基的發現。只不過無線電天文學的進一步發展得等到二次大戰結束以後了。

只可惜央斯基因心臟病才 44 歲就英年早逝，無緣得見他開啟的無線電天文學揭露宇宙誕生的秘密。他在貝爾實驗室的兩位後進彭齊亞斯 (Arno Penzias) 和威爾遜 (Robert Wilson)，於 1964 年無意間透過通訊衛星的天線發現宇宙背景輻射，證實了大霹靂的理論──他們兩人也因而獲頒諾貝爾獎。

為了表彰央斯基的重大貢獻，後來便以他的姓氏作為天體無線電流量密度的單位，另外位於新墨西哥州，由 27 個碟型天線組成的超大陣列天線 (Very Large Array) 也於 2012 年改以他的姓名命名。去年天文學家發現位於銀河系中心的人馬座 A* 是個巨大質量的黑洞，央斯基若地下有知，一定會倍感高興與欣慰吧。

#科學史上的今天