John Bolton, né le à Sheffield (Royaume-Uni) et mort le à Buderim (Australie), est un astronome australien d'origine britannique. Il joue un rôle décisif dans le développement de la radioastronomie. En particulier, il contribue à établir que les sources radio discrètes sont soit des galaxies, soit les restes de supernova, plutôt que des étoiles. Il joue également un rôle important dans la découverte des quasars et du centre de notre galaxie, la Voie lactée.
Après des études secondaires dans l'enseignement général, John Bolton rejoint le Trinity College où il étudie la physique. Il s'engage alors, en pleine Seconde Guerre mondiale, dans la Royal Navy, où il travaille sur les radars aéroportés. Après le débarquement de Normandie, il est affecté comme officier radio sur le , qui navigue dans le Pacifique. À la fin de la guerre, il décide de ne pas rentrer en Angleterre mais de rester en Australie, notamment en raison de l'influence positive du climat sur sa santé et d'un refus d'un poste de doctorant à l'université de Cambridge. Il entre alors comme chercheur au laboratoire de radiophysique du CSIR.
Autodidacte en astrophysique, Bolton contribue largement à la découverte dans le ciel de sources brillantes dans le domaine radio et se rend compte que certains des objets émetteurs, jusqu'alors considérés comme des étoiles, sont en fait localisés en dehors de notre galaxie. En 1953, il identifie notamment le centre de la Voie lactée, Sagittarius A.
En 1955, il obtient un poste à la Caltech et, l'année suivante, démissionne du CSIR pour y devenir professeur d'astronomie. En Californie, il crée lOwens Valley Radio Observatory et reste aux États-Unis durant six ans. De retour en Australie en 1960, il s'occupe de la construction du radiotélescope de Parkes et en devient le premier directeur. L'observatoire permet la découverte des quasars et le ciel austral est exploré afin de trouver de nouvelles sources radio à associer aux sources optiques et déterminer leurs distances. John Bolton fait également partie de l'équipe ayant transmis la vidéo du premier pas sur la Lune par Neil Armstrong.
Après plusieurs infarctus du myocarde, il meurt de pneumonie à Buderim le . Ses étudiants occupent des postes de direction dans la plupart des radio-observatoires du monde et l'un d'entre eux reçoit le prix Nobel de physique.
Jeunesse John Gatenby Bolton naît le à Sheffield au Royaume-Uni, de parents enseignants. Bien qu'il souffre de diverses maladies dans sa jeunesse, telles qu'un asthme sévère et des migraines, il montre très tôt un intérêt et des compétences pour les sports, les mathématiques et les sciences. Il obtient une bourse d'études pour l'école secondaire , mais sa famille doit payer l'intégralité des frais de scolarité car le salaire de son père est supérieur au seuil de la bourse. À la , il est préfet et reçoit le prix de mathématiques de l'école en dernière année. Son éducation est considérée comme relevant de la classe moyenne pour le Royaume-Uni des années 1920 et 1930.
En 1940, il obtient une place pour étudier les mathématiques pures et la philosophie naturelle au Trinity College, à Cambridge, et deux bourses pour couvrir ses frais de scolarité et de subsistance. En raison de la Seconde Guerre mondiale, son diplôme est ramené de trois à deux ans. Au cours de sa deuxième année, il décide de se concentrer sur la physique plutôt que sur les mathématiques. Il obtient son diplôme en avec une mention très bien. Il s'agit d'un résultat dans la moyenne pour un étudiant qui a auparavant terminé dans le premier tiers de sa cohorte, mais l'état de santé de sa mère s'est détérioré et elle est décédée pendant sa période d'examen.
Seconde Guerre mondiale et travaux sur le radar John Bolton s'engage dans l'armée après avoir terminé ses examens finals, et choisit la Royal Navy en raison de son amour des navires. Il a le grade de sous-lieutenant dans la réserve volontaire de la Royal Navy. Pendant sa formation d'officier à la HMNB Portsmouth, il choisit de faire de la recherche et du développement sur les radars aéroportés.
L'expérience acquise en matière de radar pendant la guerre lui permettra d'établir des relations et des expériences clés qui influenceront fortement sa future carrière en radioastronomie. Au cours de sa première affectation, il est responsable de deux stations radar côtières et teste les derniers radars des chasseurs de nuit. À la fin de 1942, il est transféré au , le siège de la recherche et du développement des radars britanniques en temps de guerre. C'est là qu'il rencontre un grand nombre de ceux qui deviendront les leaders de la radioastronomie d'après-guerre, dont Martin Ryle.
Au , John Bolton travaille d'abord à la mise au point d'un nouveau système de radar aéroporté fonctionnant à une longueur d'onde de , ce qui implique des essais approfondis en vol. Au moment du débarquement en , il en a assez de tester le radar en vol. On lui propose un poste d'officier radio sur le porte-avions léger britannique , de la flotte des Indes. Ce poste le rend responsable de toute l'électronique aéroportée, des communications entre navires et avions, et des aides à la navigation. En tant que navire de soutien, le HMS Unicorn connaît une expérience de guerre raisonnablement sûre, aucun dommage majeur n'ayant été signalé. L'expérience acquise par Bolton sur le HMS Unicorn lui amènera une expertise pratique en électronique et les idées qui l'aideront plus tard à construire un sur une falaise maritime.
Lorsque la Seconde Guerre mondiale se termine en 1945, le HMS Unicorn est utilisé pour le transport de marchandises et de personnel entre l'Australie et le théâtre du Pacifique. Quand le navire doit repartir pour la Grande-Bretagne en , Bolton décide de rester à Sydney. Il choisit de s'installer en Australie en raison de l'influence positive du climat sur sa santé, mais aussi parce que sa demande d'inscription à un doctorat au laboratoire Cavendish de l'université de Cambridge a été rejetée. En effet, le chef du laboratoire Cavendish de Cambridge, Lawrence Bragg, a jugé que son diplôme de premier cycle abrégé, obtenu pendant la guerre, ne constitue pas une formation suffisante pour pouvoir préparer un doctorat.
CSIR, Cygnus et l'interférométrie Après avoir quitté la Royal Navy, Bolton cherche un emploi en Australie grâce à ses relations dans la marine. Par l'intermédiaire d'un fonctionnaire chargé de trouver du travail pour les anciens combattants, un rendez-vous est pris pour qu'il rencontre Taffy Bowen, le chef du laboratoire de radiophysique du CSIR. Bolton a pour mission . L'expertise du laboratoire de radiophysique en matière de technologie radar est de classe mondiale à l'époque, en grande partie parce que le Royaume-Uni a partagé le secret du radar avec ses dominions au début de la Seconde Guerre mondiale et en raison de la présence d'une communauté de radiophysiciens australiens relativement importante qui entretient des liens étroits avec les physiciens ionosphériques en Angleterre.
John Bolton est d'abord chargé de mesurer les propriétés de polarisation des radiations des taches solaires, un domaine d'investigation très actif car il a été récemment confirmé, pendant la Seconde Guerre mondiale, que le Soleil était brillant dans le domaine radio . Il construit deux antennes Yagi et les installe à , dans la banlieue de Sydney. Cependant, le Soleil entre dans une période de repos, sans taches solaires à sa surface. Ayant appris la découverte de l'émission radio du plan galactique de la Voie lactée pendant son séjour à l'université de Cambridge, et grâce aux observations effectuées à bord du HMS Unicorn, il suppose qu'il pourrait y avoir d'autres étoiles qui, comme le Soleil, brillent dans le domaine radio.
alt=Photographie noir et blanc de deux antennes (une sur un bâtiment) avec des falaises maritimes à l'arrière plan.|vignette|L', situé sur une falaise proche de la mer, utilisé par Bolton à en Nouvelle-Galles du Sud. Suivant leur intuition, Bolton et son collègue Bruce Slee pointent les deux antennes Yagi vers l'horizon et utilisent l'interférométrie pour obtenir une meilleure résolution que celle obtenue en utilisant les antennes seules. Cette décision conduit à un conflit direct avec leur patron, Joseph Lade Pawsey, qui, après avoir constaté que les antennes ne pointent pas vers le Soleil, réaffecte John Bolton pour aider à concevoir des antennes Yagi pour une expédition potentielle au Brésil afin d'observer une éclipse solaire dans les ondes radio. Cependant, l'expédition n'a pas lieu car le matériel n'est pas prêt à temps. John Bolton reçoit à nouveau l'ordre d'observer le Soleil avec son nouvel équipement pendant la journée, mais il est également autorisé à l'utiliser la nuit pour étudier d'autres sources radio potentielles.
En discutant avec Joseph Pawsey, il apprend que des rapports contradictoires existent pour une source radio dans la constellation du Cygne, signalée par James Hey. Avec , les deux hommes effectuent un relevé peu profond du ciel austral avec leur interféromètre. Ils confirment l'existence de la source brillante, nommée plus tard Cygnus A, mais à une position sensiblement différente de celle rapportée par Stanley Hey. Ils observent également deux sources plus faibles près de la constellation du Centaure et au bord de celle du Cygne. C'est au cours de ces observations nocturnes que John Bolton apprend de manière autodidacte l'astrophysique, grâce à des publications récentes dans .
Avec leur interféromètre, John Bolton et Gordon Stanley atteignent une résolution plus de quinze fois supérieure à celle des observations de Stanley Hey. Ils peuvent être sûrs que l'émission radio dans la constellation du Cygne provient d'une zone plus petite que huit minutes d'arc. Bien que l'on attribue à Stanley Hey la découverte de la première « étoile » radio, les résultats de John Bolton ont confirmé la conclusion de Stanley Hey selon laquelle la source devait être compacte. Ces résultats représentent le début de la science associée aux sources radio discrètes. D'autres observations permettent d'affiner la position de Cygnus A, mais aucune contrepartie optique convaincante, telle qu'une étoile brillante, n'est trouvée.
« Étoiles » radio Après le résultat obtenu dans la constellation du Cygne, John Bolton, Gordon Stanley et Bruce Slee entreprennent d'étudier systématiquement le ciel à l'aide d'un interféromètre amélioré, à la recherche d'autres sources radio discrètes. En , Bolton a la preuve de l'existence de six nouvelles sources radio discrètes, et introduit la nomenclature consistant à désigner les sources radio dans une constellation par ordre alphabétique décroissant de luminosité. Cette nomenclature est encore utilisée aujourd'hui en radioastronomie pour certaines des sources radio les plus brillantes. Il montre que Cygnus A n'est pas unique, que ce soit par son existence ou par son absence d'association avec des homologues stellaires optiques brillants. Il identifie des sources radio célèbres telles que Taurus A, Centaurus A et Hercules A.
Bien que l'on s'attende à ce que des révélations concernant une nouvelle classe d'objets jusqu'alors inconnus soient bientôt acclamées, la communauté des astronomes a généralement réagi avec scepticisme en raison des grandes incertitudes de position et parce que les implications ne cadrent pas facilement avec les connaissances astronomiques orthodoxes de l'époque. En outre, la quantité de ressources que John Bolton occupe au laboratoire de radiophysique pour sa recherche de sources discrètes entraine un conflit direct avec l'équipe d'investigation solaire, en particulier avec Ruby Payne-Scott. alt=Photographie d'une galaxie, une source lumineuse au centre, formant un anneau et perpendiculairement des lobes moins lumineux.|gauche|vignette|Image optique de Centaurus A avec les lobes radio superposés.