在天文学发展的长河中,卡尔·央斯基这个名字犹如一颗璀璨的星辰,照亮了射电天文学这片全新的领域。1905年10月22日,央斯基诞生于美国俄克拉何马州诺曼,成长于一个充满无线电工程氛围的家庭。他的父亲西里尔在电子工程与物理学方面颇有造诣,兄长小西里尔也是无线电领域的先驱,在这样的家庭环境熏陶下,央斯基对相关领域产生了浓厚的兴趣。
完成学业后,央斯基进入威斯康星大学攻读物理学,即便身患慢性肾病,他仍展现出对知识的强烈渴望和对体育运动的热爱。1928年,怀揣着梦想的央斯基申请加入贝尔实验室,尽管起初因肾病被拒,但在兄长的帮助下,他最终成为了一名无线电工程师。
当时,贝尔实验室致力于跨大西洋无线电话业务,为提升通信品质,央斯基肩负起确定无线电噪声来源的重任。1929年3月,他着手设计并制造独特的天线阵列——“央斯基的旋转木马”。这一天线阵列直径约30.5米,高约6米,安装在带轮子的转盘上,能够接收各个方向的无线电信号,其本质是一架大型干涉仪,为后续的重大发现奠定了基础。
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通过这一天线阵列,央斯基对无线电噪声展开了深入监测与分析。他将噪声起源分为三类,其中稳定却不明的来源引发了他的浓厚兴趣。经过长达一年多的研究,他发现这类无线电波具有明显规律:当天线扫过银河系平面时,每20分钟出现一次最大值,且最大值信号方向在约2小时内从近南转移到西南,同时信号每隔一昼夜出现一次最强与最弱。基于这些发现,央斯基最初猜测信号来自太阳,并于1932年12月在《无线电工程师学会学报》上发表相关论文。
然而,随着观测的持续深入,央斯基发现信号最强时天线位置逐渐偏离太阳,且信号变化周期约为23小时56分,并非24小时。在向天体物理学家斯凯利特请教后,他了解到“恒星日”与“太阳日”的区别,从而确定这些信号来自太阳之外的其他天体。通过与光学天文图的仔细对比,他最终确认这些神秘信号来自银河系,且银心发出的信号最强。
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年仅27岁的央斯基凭借这一伟大发现,开创了射电天文学这一极具潜力的分支,“央斯基的旋转木马”也成为世界上第一台射电望远镜,被列入20世纪30年代的20大发明之一,他本人更是当之无愧地被誉为“射电天文学之父”。尽管当时他的发现未被广泛理解和重视,但随着时间的推移,射电天文学逐渐展现出其巨大的价值。
可惜的是,央斯基后续进一步研究银河系射电信号的申请被贝尔实验室拒绝,他不得不转向其他研究领域。在二战期间,他参与探测轴心国潜艇位置的项目,并因出色表现获得嘉奖。战后,他又在微波中继器网络和低噪声前置放大器等方面取得了一定成果。
尽管央斯基在有生之年未能获得天文学领域的奖项与荣誉,甚至因英年早逝错失诺贝尔奖,但他的贡献不可磨灭。如今,射电天文学蓬勃发展,人们用各种方式纪念他,月球上的陨石坑、小行星、天体辐射流量密度单位等都以他的名字命名,他的成就永远铭刻在科学的史册上。