Гроте Ребер (22 декабря 1911 — 20 декабря 2002) — американский пионер радиоастрономии , объединивший свои интересы в области любительского радио и любительской астрономии . Он сыграл важную роль в исследовании и расширении новаторской работы Карла Янского и провел первый обзор неба в радиочастотах. [1]
Его радиоантенна 1937 года была второй когда-либо использованной в астрономических целях и первой параболической отражающей антенной, которая использовалась в качестве радиотелескопа . [2] Почти десять лет он был единственным в мире радиоастрономом. [3] [4]
Ребер родился и вырос в Уитоне, штат Иллинойс , пригороде Чикаго , и окончил Технологический институт Армора (ныне Технологический институт Иллинойса ) в 1933 году по специальности инженер-электрик. Он был радистом-любителем (позывной W9GFZ) и с 1933 по 1947 год работал на различных радиопроизводителей в Чикаго.
Когда он узнал о работе Карла Янски в 1933 году, [5] [6] [7] он решил, что это та область, в которой он хотел бы работать, и подал заявление в Bell Labs , где работал Янски.
Летом 1937 года Ребер решил построить собственный радиотелескоп на своем заднем дворе в Уитоне, штат Иллинойс . Радиотелескоп Ребера был значительно более совершенным, чем Янский, и состоял из параболической тарелки из листового металла диаметром 9 метров, фокусирующейся на радиоприемнике на высоте 8 метров над тарелкой. Вся сборка была установлена на наклонной подставке, позволяющей направлять ее в разные стороны, но не поворачивать. Телескоп был завершен в сентябре 1937 года. [8] [9]
Первый приемник Ребера работал на частоте 3300 МГц и не смог обнаружить сигналы из космоса, как и его второй, работавший на частоте 900 МГц. Наконец, его третья попытка на частоте 160 МГц оказалась успешной в 1938 году, подтвердив открытие Янского. В 1940 году он получил свою первую профессиональную публикацию [8] в «Астрофизическом журнале» , но Ребер отказался от исследовательской работы в Йерксской обсерватории . [10] Он сосредоточил свое внимание на создании радиочастотной карты неба, которую завершил в 1941 году и расширил в 1943 году. В это время он опубликовал значительный объем работ и был инициатором «взрыва» радиоастрономии в ближайшем будущем. период после Второй мировой войны . Его данные, опубликованные в виде контурных карт, показывающих яркость неба в радиоволнах, впервые выявили существование таких радиоисточников, как Лебедь А и Кассиопея А. В течение почти десяти лет, начиная с 1937 года , он был единственным в мире радиоастрономом, и эта область расширилась только после Второй мировой войны, когда в эту область вошли ученые, получившие большой объем знаний во время военного расширения RADAR . 4], начиная с проекта «Диана» .
За это время он раскрыл тайну, которая не была объяснена до 1950-х годов. Стандартная теория радиоизлучения из космоса заключалась в том, что оно вызвано излучением черного тела — светом (невидимой формой которого является радио), который испускается всеми горячими телами. Используя эту теорию, можно было бы ожидать, что света высокой энергии будет значительно больше, чем света низкой энергии, из-за присутствия звезд и других горячих тел. Однако Ребер продемонстрировал, что верно обратное и что существует значительное количество низкоэнергетического радиосигнала. Лишь в 1950-х годах синхротронное излучение было предложено в качестве объяснения этих измерений.
Ребер продал свой телескоп Национальному бюро стандартов , и он был установлен на проигрывателе на их полевой станции в Стерлинге, штат Вирджиния . В конце концов телескоп попал в Национальную радиоастрономическую обсерваторию в Грин-Бэнк, Западная Вирджиния , [11] и Ребер руководил его реконструкцией на этом месте. Ребер также помог с реконструкцией оригинального телескопа Янски.
Начиная с 1951 года он получил щедрую поддержку от Исследовательской корпорации в Нью-Йорке и переехал на Гавайи. [12] В 1950-х годах он хотел вернуться к активным исследованиям, но большая часть этой области уже была заполнена очень большими и дорогими инструментами. Вместо этого он обратился к области, которая в значительной степени игнорировалась, а именно к среднечастотным (гектометровым) радиосигналам в диапазоне 0,5–3 МГц в диапазонах AM-вещания. Однако сигналы с частотами ниже 30 МГц отражаются ионизированным слоем в атмосфере Земли, называемым ионосферой . В 1954 году Ребер переехал в Тасманию , [12] самый южный штат Австралии, где работал с Биллом Эллисом в Университете Тасмании . [13] Там, в очень холодные, длинные зимние ночи, ионосфера после многих часов защиты от солнечного излучения большей частью Земли «успокаивалась» и деионизировалась, позволяя более длинным радиоволнам проникать в его антенную решетку. Ребер назвал это «случайной ситуацией». Тасмания также имела низкий уровень искусственного радиошума, что позволяло принимать слабые сигналы из космоса.
В 1960-х годах он приказал установить ряд диполей на пастбище для овец в Деннистоуне, примерно в 7,5 км (5 милях) к северо-востоку от города Ботвелл, Тасмания , где он жил в доме, спроектированном и построенном по его собственному проекту. построить после того, как он купил на местном аукционе партию каретных болтов. Он импортировал балки из дугласовой пихты 4х8 прямо с лесопилки в Орегоне, а затем высокотехнологичные оконные стекла с двойным остеклением , также из США. Болты скрепляли дом. Оконные стекла образовывали пассивную солнечную стену , выходящую на север, с нагревательным матом, окрашенным в черный цвет, с ямочками из медных листов, из которых нагретый воздух поднимался за счет конвекции. Внутренние стены были облицованы светоотражающей рифленой алюминиевой фольгой. Дом был настолько хорошо теплоизолирован, что духовка на кухне была практически непригодна для использования, потому что тепло от нее, не способное уйти, могло поднять температуру в комнате до более чем 50 ° C (120 ° F). [ нужна цитата ]
Его дом так и не был достроен до конца. Под ним должно было быть пассивное устройство для хранения тепла в виде теплоизолированной ямы, полной долеритовых камней, но, хотя его ум был острым, в более поздние годы его тело начало подводить, и он так и не смог этого сделать. двигать камни. Он был очарован зеркалами, и по крайней мере одно из них было в каждой комнате. У него был один из усилителей в главном фокусе его первого телескопа, вероятно, тот, который использовался на частоте 900 МГц. Он имел компактную двухточечную конструкцию и использовал два термоэмиссионных клапана RCA типа 955 «желудь» . Все провода с резиновой изоляцией в нем погибли, а резина стала твердой и рассыпчатой. Он питал этот усилитель и все свои более поздние приемники в Деннистоуне от батарей, чтобы избежать помех, попадающих в оборудование по силовым кабелям.
Ребер не был сторонником теории Большого взрыва ; он полагал, что красное смещение возникает из-за многократного поглощения и переизлучения или взаимодействия света и других электромагнитных излучений темной материей низкой плотности на межгалактических расстояниях, и в 1977 году он опубликовал статью под названием «Бесконечная, безграничная, стабильная Вселенная», в которой изложил свою теорию. [14] Ребер поддержал объяснение связи красного смещения и расстояния с помощью Усталого света . [15]
В последние дни его жизни за ним присматривали в районной больнице Уз, примерно в 50 км (30 милях) к северо-западу от Хобарта , Тасмания, где он умер в 2002 году, за два дня до своего 91-го дня рождения. Его прах находится на кладбище Ботвелл, недалеко от Нью-Норфолка на Тасмании, а также во многих крупных радиообсерваториях по всему миру:
