Au tournant des XVIIe et XVIIIe siècles, l'astronomie se limite à la connaissance du système solaire. On ne savait encore rien de la nature des étoiles, des distances qui les séparaient, de leur répartition dans l'espace. Les premières tentatives de pénétrer plus profondément dans le secret de la structure de l'Univers stellaire grâce à des observations minutieuses à l'aide de puissants télescopes sont associées au nom de l'astronome Herschel.

Frédéric Wilhelm Herschel Né le 15 novembre 1738 à Hanovre dans la famille du hautboïste des gardes hanovriens Isaac Herschel et Anna Ilse Moritzen. Il a reçu une éducation approfondie mais non systématique. Des cours de mathématiques, d'astronomie, de philosophie ont révélé sa capacité aux sciences exactes. Mais, en plus de cela, Wilhelm avait de grandes capacités musicales et à l'âge de quatorze ans, il rejoignit la fanfare régimentaire en tant que musicien.

En 1757, après quatre ans service militaire, il partit pour l'Angleterre, où son frère Yakov, chef de musique du régiment hanovrien, s'était installé un peu plus tôt. En 1773, Herschel acquit plusieurs livres sur l'optique et l'astronomie. " Système complet L'optique de Smith et l'astronomie de Ferposon étaient toujours sur son bureau. La même année, il regarda pour la première fois le ciel à travers un petit télescope d'une distance focale d'environ 75 cm. Mais les observations avec un grossissement aussi faible ne satisfaisaient pas le chercheur. n'était pas , il a décidé de le faire lui-même. outils nécessaires et des ébauches, il fondit et polit lui-même le miroir pour son premier télescope. Ayant surmonté de grandes difficultés, Herschel dans le même 1773 a fabriqué un réflecteur avec une distance focale de plus de 1,5 m.Il a poli les miroirs manuellement (il a créé une machine à cet effet seulement quinze ans plus tard), travaillant souvent pendant 10, 12 et même 16 heures d'affilée, car l'arrêt du processus de meulage a aggravé la qualité du miroir. Le travail s'est avéré non seulement difficile, mais aussi dangereux, une fois qu'un four de fusion a explosé lors de la fabrication d'une ébauche pour un miroir. Sœur Caroline et son frère Alexandre furent les aides fidèles et patients de William dans cette tâche difficile. La diligence et l'enthousiasme ont donné d'excellents résultats. Les miroirs fabriqués par Herschel à partir d'un alliage de cuivre et d'étain étaient d'excellente qualité et donnaient des images parfaitement rondes des étoiles.

Télescope Herschel de 40 pieds

Comme l'écrit le célèbre astronome américain C. Whitney, "de 1773 à 1782, les Herschel étaient occupés à passer de musiciens professionnels à astronomes professionnels". En 1775, Herschel entreprit sa première "étude du ciel". A cette époque, il continue toujours à gagner sa vie en tant que musicien, mais les observations astronomiques deviennent sa véritable passion. Entre les cours de musique, il fabriquait des miroirs pour télescopes, donnait des concerts le soir et passait ses nuits à observer les étoiles. A cet effet, Herschel a proposé une nouvelle méthode originale de "scoops d'étoiles", c'est-à-dire de compter le nombre d'étoiles dans certaines zones du ciel.

Le 13 mars 1781, alors qu'il observait, Herschel remarqua quelque chose d'inhabituel : "Entre dix heures et onze heures du soir, alors que j'étudiais des étoiles faibles dans le voisinage de H Gemini, j'en remarquai une qui paraissait plus grande que les autres. Surpris par son aspect inhabituel taille, je l'ai comparée avec H Gemini et une petite étoile dans le carré entre les constellations Auriga et Gemini, et j'ai trouvé qu'elle était beaucoup plus grande que l'une ou l'autre. Je soupçonnais que c'était une comète. L'objet avait un disque prononcé et se déplaçait le long de l'écliptique. Après avoir informé d'autres astronomes de la découverte de la "comète", Herschel a poursuivi son observation. Quelques mois plus tard, deux scientifiques bien connus - académicien de l'Académie des sciences de Saint-Pétersbourg A.I. Leksel et l'académicien de l'Académie des sciences de Paris P. Laplace, après avoir calculé l'orbite d'un objet céleste ouvert, ont prouvé qu'Herschel avait découvert une planète située au-delà de Saturne. La planète, plus tard nommée Uranus, était à près de 3 milliards de km du Soleil et dépassait de plus de 60 fois le volume de la Terre. Pour la première fois dans l'histoire des sciences, un nouvelle planète, puisque les cinq planètes précédemment connues ont été observées dans le ciel pendant des siècles. La découverte d'Uranus a repoussé les limites du système solaire plus de deux fois et a apporté la gloire à son découvreur.

Neuf mois après la découverte d'Uranus, le 7 décembre 1781, Herschel est élu membre de la Royal Astronomical Society de Londres, il obtient un doctorat de l'Université d'Oxford et une médaille d'or de la Royal Society de Londres (en 1789, le L'Académie des sciences de Saint-Pétersbourg l'a élu membre honoraire). La découverte d'Uranus a défini la carrière d'Herschel. Le roi George III, lui-même astronome amateur et mécène des Hanovriens, le nomma en 1782 « astronome royal » avec un salaire annuel de 200 livres. Le roi lui a également fourni les fonds nécessaires pour construire un observatoire séparé à Slough, près de Windsor. Ici, Herschel entreprit des observations astronomiques avec une ferveur juvénile et une constance inhabituelle. Selon le biographe Arago, il n'a quitté l'observatoire que pour présenter à la société royale les résultats de ses travaux vigilants.

Herschel a continué à se concentrer sur l'amélioration des télescopes. Il a complètement jeté le deuxième petit miroir, qui avait été utilisé jusque-là, et a ainsi considérablement augmenté la luminosité de l'image. Progressivement Herschel augmenta les diamètres des miroirs. Son apogée était le télescope géant construit en 1789 pour cette époque, avec un tuyau de 12 m de long et un miroir de 122 cm de diamètre.Ce télescope est resté inégalé jusqu'en 1845, lorsque l'astronome irlandais W. Parsons a construit un télescope encore plus grand - près de 18 mètres de long avec un miroir diamètre 183 cm.

À l'aide du dernier télescope, Herschel a découvert deux lunes d'Uranus et deux lunes de Saturne. Ainsi, la découverte de plusieurs corps célestes dans le système solaire est associée au nom de Herschel. Mais là n'est pas la signification principale de son œuvre remarquable. Et avant Herschel, plusieurs dizaines d'étoiles doubles étaient connues. Mais de telles paires stellaires étaient considérées comme des rencontres aléatoires de leurs étoiles constitutives, et il n'était pas supposé que les étoiles binaires soient répandues dans l'Univers. Herschel a soigneusement exploré différentes parties du ciel au fil des ans et a découvert plus de 400 étoiles doubles. Dans certains cas, des étoiles qui étaient auparavant considérées comme binaires se sont avérées être triples et quadruples (étoiles multiples). Herschel est arrivé à la conclusion que les étoiles doubles et multiples sont des systèmes d'étoiles physiquement connectées les unes aux autres et, comme il en était convaincu, tournant autour d'un centre de gravité commun, selon la loi de la gravitation universelle. Herschel a été le premier astronome de l'histoire des sciences à étudier systématiquement les étoiles binaires. Depuis l'Antiquité, la nébuleuse brillante de la constellation d'Orion, ainsi que la nébuleuse de la constellation d'Andromède, visible à l'œil nu, sont connues. Mais ce n'est qu'au XVIIIe siècle, à mesure que les télescopes s'amélioraient, que de nombreuses nébuleuses furent découvertes. Kant et Lambert pensaient que les nébuleuses étaient des systèmes stellaires entiers, d'autres voies lactées, mais éloignées à des distances colossales auxquelles les étoiles individuelles ne pouvaient être distinguées. Herschel a fait un excellent travail en découvrant et en étudiant de nouvelles nébuleuses. Il a utilisé pour cela la puissance toujours croissante de ses télescopes. Qu'il suffise de dire que les catalogues compilés par lui sur la base de ses observations, dont le premier parut en 1786, comprennent environ 2500 nébuleuses.

Mais Herschel considérait que sa tâche principale était d'élucider la structure du système stellaire de la Voie Lactée, ou notre Galaxie, sa forme et sa taille. Il a fait cela pendant plusieurs décennies. A cette époque, il ne disposait d'aucune donnée ni sur les distances entre les étoiles, ni sur leur placement dans l'espace, ni sur leur taille et leur luminosité. Sans ces données, Herschel a suggéré que toutes les étoiles ont la même luminosité et sont réparties uniformément dans l'espace, de sorte que les distances entre elles sont plus ou moins les mêmes et que le Soleil est situé près du centre du système.

Herschel a commencé sa carrière scientifique en tant qu'amateur modeste qui ne consacrait que son temps libre à l'astronomie. L'enseignement de la musique est resté longtemps pour lui une source de revenus. Ce n'est que dans la vieillesse qu'il a acquis des opportunités matérielles pour faire de la science. Il a combiné les traits d'un vrai scientifique et belle personne. Herschel était un observateur habile, un chercheur énergique, un penseur profond et déterminé. Au faîte de sa renommée, il est resté charmant, gentil et homme ordinaire qui est caractéristique des natures profondes et nobles.

Herschel a réussi à transmettre sa passion pour l'astronomie à sa famille et à ses amis. Sa sœur Carolina, comme déjà mentionné, l'a beaucoup aidé dans ses travaux scientifiques. Après avoir étudié les mathématiques et l'astronomie sous la direction de son frère, Karolina a traité ses observations de manière indépendante, a préparé les catalogues de nébuleuses et d'amas d'étoiles de Herschel pour publication. Consacrant beaucoup de temps aux observations, Carolina a découvert 8 nouvelles comètes et 14 nébuleuses. Elle a été la première chercheuse à être acceptée sur un pied d'égalité dans la cohorte d'astronomes anglais et européens qui l'ont élue membre honoraire de la Royal Astronomical Society de Londres et de la Royal Irish Academy.

En 1788, Herschel épousa une Anglaise, Mary Pitt. Leur fils John, né à Slough en 1792, déjà dans l'enfance a montré des capacités remarquables. Il est devenu l'un des astronomes anglais les plus célèbres et physiciens XIX siècle. Son livre populaire "Essais sur l'astronomie" a été traduit en russe et a joué un grand rôle dans la diffusion des connaissances astronomiques en Russie.

L'un des dix enfants du pauvre musicien juif Isaac Herschel (1707-1768), qui s'est converti au christianisme pour se marier. Il entra au service d'une fanfare militaire (joueur de hautbois) et en 1755, faisant partie d'un régiment, il fut envoyé de Hanovre en Angleterre (ces deux états étaient liés par une union personnelle). En 1757, il quitte le service militaire pour étudier la musique. Il a travaillé comme organiste et professeur de musique à Halifax, puis a déménagé dans la station balnéaire de Bath, où il est devenu directeur des concerts publics. L'intérêt pour la théorie musicale a conduit Herschel aux mathématiques, les mathématiques à l'optique et enfin l'optique à l'astronomie. En 1773, n'ayant pas les fonds nécessaires pour acheter un grand télescope, il commença à meuler des miroirs et à construire lui-même des télescopes, et plus tard il fabriqua lui-même des instruments optiques à la fois pour ses propres observations et pour la vente.

La première et la plus importante découverte d'Herschel - la découverte de la planète Uranus - a eu lieu le 13 mars 1781. Herschel a dédié cette découverte au roi George III et a nommé la planète découverte en son honneur - "George's Star" ( Georges Sidus, le nom n'a jamais été utilisé). George III, lui-même astronome amateur et mécène des Hanovriens, a promu Herschel au rang d'astronome royal et lui a fourni des fonds pour construire un observatoire séparé. A partir de 1782, Herschel et sa sœur Caroline, qui l'assistent, travaillent sans cesse à l'amélioration des télescopes et des observations astronomiques.

Grâce à quelques améliorations techniques et à une augmentation du diamètre des miroirs, Herschel put en 1789 fabriquer le plus grand télescope de son temps (longueur focale 12 mètres, diamètre du miroir 49″ pouces (126 cm)) ; au cours du premier mois de travail avec ce télescope, Herschel a découvert les satellites de Saturne Mimas et Encelade. De plus, Herschel a également découvert les satellites d'Uranus Titania et Oberon. Dans ses travaux sur les satellites des planètes, Herschel a d'abord utilisé le terme "astéroïde" (l'utilisant pour caractériser ces satellites, car lorsqu'ils sont observés par les télescopes de Herschel, les grandes planètes ressemblaient à des disques, et leurs satellites ressemblaient à des points, comme des étoiles).

Cependant, les principales œuvres d'Herschel appartiennent à astronomie stellaire. L'étude du mouvement propre des étoiles l'a conduit à la découverte du mouvement vers l'avant du système solaire vers la constellation d'Hercule. Il a également calculé les coordonnées d'un point imaginaire - le sommet du Soleil, dans la direction duquel ce mouvement se produit. À partir d'observations d'étoiles binaires entreprises pour déterminer les parallaxes, Herschel a tiré une conclusion innovante sur l'existence de systèmes stellaires (auparavant, on supposait que les étoiles binaires n'étaient situées qu'au hasard dans le ciel de telle sorte qu'elles étaient proches lorsqu'elles étaient observées). Herschel a également fait des observations approfondies de nébuleuses et de comètes, compilant également des descriptions et des catalogues méticuleux (ceux-ci ont été systématisés et préparés pour publication par Caroline Herschel).

Parmi les autres mérites d'Herschel figure la découverte du rayonnement infrarouge, faite au cours d'une expérience élégante : en séparant la lumière du soleil avec un prisme, Herschel a placé un thermomètre juste au-delà de la bande rouge du spectre visible et a montré que la température augmente, et donc la thermomètre est affecté par un rayonnement lumineux qui n'est pas accessible à l'œil humain.

Il est curieux qu'en dehors de l'astronomie proprement dite et des domaines de la physique les plus proches, les vues scientifiques d'Herschel aient été très bizarres. Par exemple, il croyait que toutes les planètes sont habitées, que sous l'atmosphère chaude du Soleil, il y a une couche dense de nuages, et en dessous - une surface solide de type planétaire, etc.

Vainqueur de la médaille Copley (1781). Les cratères sur la Lune, Mars et Mimas portent le nom d'Herschel, ainsi que plusieurs des derniers projets astronomiques.

William Herschel est un éminent astronome anglais d'origine allemande.

Né à Hanovre (Allemagne) le 15 novembre 1738 dans la famille d'un musicien. Ayant reçu une éducation à domicile et devenu, comme son père, musicien, il entre dans la musique militaire comme hautboïste et est envoyé en Angleterre au sein du régiment. Puis il quitte le service militaire et enseigne la musique pendant un certain temps. Il a écrit 24 symphonies.

En 1789, il fut élu membre honoraire étranger de l'Académie des sciences de Saint-Pétersbourg. Il mourut le 23 août 1822. Sur sa pierre tombale il est écrit : « Il brisa les verrous du ciel ».

Passionné d'astronomie

Petit à petit, en faisant de la composition et théorie de la musique, Herschel est venu aux mathématiques, des mathématiques à l'optique et de l'optique à l'astronomie. Il avait alors 35 ans. N'ayant pas les fonds nécessaires pour acheter un grand télescope, en 1773, il commença à meuler lui-même des miroirs et à concevoir des télescopes et d'autres instruments optiques à la fois pour ses propres observations et pour la vente. Le roi d'Angleterre George III, lui-même passionné d'astronomie, a promu Herschel au rang d'astronome royal et lui a fourni des fonds pour construire un observatoire séparé. A partir de 1782, Herschel et sa sœur Caroline, qui l'assistent, travaillent sans cesse à l'amélioration des télescopes et des observations astronomiques. Herschel a réussi à transmettre sa passion pour l'astronomie à sa famille et à ses amis. Sa sœur caroline, comme déjà mentionné, l'a beaucoup aidé dans le travail scientifique.

Après avoir étudié les mathématiques et l'astronomie sous la direction de son frère, Karolina a traité ses observations de manière indépendante, a préparé les catalogues de nébuleuses et d'amas d'étoiles de Herschel pour publication. Carolina a découvert 8 nouvelles comètes et 14 nébuleuses. Elle a été la première chercheuse à être acceptée sur un pied d'égalité dans la cohorte d'astronomes anglais et européens qui l'ont élue membre honoraire de la Royal Astronomical Society de Londres et de la Royal Irish Academy. Son frère a également aidé Alexandre. Fils Jean, né en 1792, déjà dans l'enfance a montré des capacités remarquables. Il est devenu l'un des astronomes et physiciens anglais les plus célèbres du XIXe siècle. Son livre populaire Essays on Astronomy a été traduit en russe et a joué un grand rôle dans la diffusion des connaissances astronomiques en Russie.

Grâce à quelques améliorations techniques et à une augmentation du diamètre des miroirs, Herschel réalise en 1789 le plus grand télescope de son temps (longueur focale 12 mètres, diamètre du miroir 49½ pouces (126 cm)). Le travail principal de Herschel, cependant, concerne l'astronomie stellaire.

Observations d'étoiles doubles

Herschel a observé des étoiles binaires pour déterminer parallaxe(modifications de la position apparente de l'objet par rapport à l'arrière-plan lointain, en fonction de la position de l'observateur). À la suite de cela, il a conclu à l'existence de systèmes stellaires. Auparavant, on croyait que les étoiles binaires n'étaient situées qu'au hasard dans le ciel de telle sorte que lorsqu'elles étaient observées, elles étaient proches. Herschel a établi que les étoiles doubles et multiples existent en tant que systèmes d'étoiles physiquement connectées les unes aux autres et tournant autour d'un centre de gravité commun.

En 1802, Herschel avait découvert plus de 2 000 nouvelles nébuleuses et des centaines de nouvelles étoiles doubles visuelles. Il a également observé des nébuleuses et des comètes et compilé leurs descriptions et catalogues (préparés pour publication par sa sœur, Caroline Herschel).

Méthode de la cuillère à étoiles

Pour étudier la structure du système stellaire, Herschel a développé une nouvelle méthode basée sur des calculs statistiques d'étoiles dans différentes parties du ciel, appelée la méthode "star scoop". En utilisant cette méthode, il a établi que toutes les étoiles observées constituaient un énorme système aplati - la Voie Lactée (ou Galaxie). Il a étudié la structure de la Voie lactée et est arrivé à la conclusion que la Voie lactée a la forme d'un disque et que le système solaire fait partie de la Voie lactée. Herschel considérait l'étude de la structure de notre Galaxie comme sa tâche principale. Il a prouvé que le Soleil avec toutes ses planètes se dirigeait vers la constellation d'Hercule. En étudiant le spectre du Soleil, Herschel a découvert sa partie infrarouge invisible - cela s'est passé en 1800. La découverte a été faite au cours de l'expérience suivante : en séparant la lumière du soleil avec un prisme, Herschel a placé un thermomètre immédiatement derrière la bande rouge du spectre visible et a montré que la température augmente, et, par conséquent, par Le thermomètre agit sur un rayonnement lumineux inaccessible à l'œil humain.

Découverte de la planète Uranus

Uranus- la septième planète en distance du Soleil, la troisième en diamètre et la quatrième en masse. Herschel l'a découvert en 1781. Nommé d'après Dieu grec le ciel d'Uranus, père de Kronos (Saturne dans la mythologie romaine) et grand-père de Zeus.

Uranus a été la première planète découverte à l'époque moderne et à l'aide d'un télescope. William Herschel annonce la découverte d'Uranus le 13 mars 1781. Même si Uranus est parfois visible à l'œil nu, les observateurs antérieurs ignoraient qu'il s'agissait d'une planète en raison de sa faible luminosité et de son mouvement lent.

Découvertes astronomiques de Herschel

• Planète Uranus Le 13 mars 1781, Herschel dédia cette découverte au roi George III et nomma la planète découverte en son honneur - "George's Star", mais le nom ne fut pas utilisé.
• Satellites de Saturne Mimas et Encelade en 1789
• Lunes d'Uranus Titania et Obéron.
• introduit le terme "astéroïde".
• Défini le mouvement du système solaire vers la constellation d'Hercule.
• ouvert rayonnement infrarouge.
• installée, que les galaxies sont rassemblées en énormes "couches", parmi lesquels il a distingué un superamas dans la constellation de Coma Berenices. J'ai d'abord eu l'idée évolution cosmique sous l'influence de la pesanteur.
  

Friedrich Wilhelm Herschel est né le 15 novembre 1738 à Hanovre du hautboïste de la garde hanovrienne Isaac Herschel et d'Anna Ilse Moritzen. Les protestants de Herschel étaient originaires de Moravie, qu'ils ont quittée, probablement pour des raisons religieuses. L'atmosphère de la maison parentale peut être qualifiée d'intellectuelle. "Note biographique", le journal et les lettres de Wilhelm, les mémoires de sa sœur cadette Caroline nous présentent la maison et le monde d'intérêts d'Herschel et montrent le travail et le dévouement vraiment titanesques qui ont créé un observateur et chercheur exceptionnel. Il a reçu une éducation approfondie mais non systématique. Des cours de mathématiques, d'astronomie, de philosophie ont révélé sa capacité aux sciences exactes. Mais, en plus de cela, Wilhelm avait de grandes capacités musicales et à l'âge de quatorze ans, il rejoignit la fanfare régimentaire en tant que musicien. En 1757, après quatre ans de service militaire, il partit pour l'Angleterre, où son frère Yakov, chef de musique du régiment hanovrien, s'était installé un peu plus tôt.

N'ayant pas un sou en poche, Wilhelm, rebaptisé William en Angleterre, se met à copier des notes à Londres. En 1766, il s'installe à Bath, où il acquiert rapidement une grande renommée en tant qu'interprète, chef d'orchestre et professeur de musique. Mais une telle vie ne pouvait le satisfaire pleinement. L'intérêt d'Herschel pour les sciences naturelles et la philosophie, l'auto-éducation constante l'ont conduit à une passion pour l'astronomie. « Quel dommage que la musique ne soit pas cent fois plus difficile que la science, j'aime l'activité et j'ai besoin de quelque chose à faire », écrit-il à son frère.

En 1773, Herschel acquiert un certain nombre d'ouvrages sur l'optique et l'astronomie. Le système complet d'optique de Smith et l'astronomie de Ferguson sont devenus ses ouvrages de référence. La même année, il a d'abord regardé le ciel dans un petit télescope d'une distance focale d'environ 75 cm, mais les observations avec un grossissement aussi faible n'ont pas satisfait le chercheur. Comme il n'y avait pas d'argent pour acheter un télescope plus rapide, il a décidé de le fabriquer lui-même. Après avoir acheté les outils et les ébauches nécessaires, il a coulé et poli indépendamment un miroir pour son premier télescope. Ayant surmonté de grandes difficultés, Herschel dans le même 1773 a fabriqué un réflecteur avec une distance focale de plus de 1,5 m. , car l'arrêt du processus de meulage a aggravé la qualité du miroir. Le travail s'est avéré non seulement difficile, mais aussi dangereux, une fois qu'un four de fusion a explosé lors de la fabrication d'une ébauche pour un miroir.

Sœur Caroline et son frère Alexandre furent les aides fidèles et patients de William dans cette tâche difficile. La diligence et l'enthousiasme ont donné d'excellents résultats. Les miroirs fabriqués par Herschel à partir d'un alliage de cuivre et d'étain étaient d'excellente qualité et donnaient des images parfaitement rondes des étoiles.

Comme l'écrit le célèbre astronome américain C. Whitney, "de 1773 à 1782, les Herschel étaient occupés à passer de musiciens professionnels à astronomes professionnels".

En 1775, Herschel entame son premier « relevé du ciel ». A cette époque, il continue toujours à gagner sa vie en tant que musicien, mais les observations astronomiques deviennent sa véritable passion. Entre les cours de musique, il fabriquait des miroirs pour télescopes, donnait des concerts le soir et passait ses nuits à observer les étoiles. A cet effet, Herschel a proposé une nouvelle méthode originale de "tessons d'étoiles", c'est-à-dire de compter le nombre d'étoiles dans certaines zones du ciel.

Le 13 mars 1781, alors qu'il observait, Herschel remarqua quelque chose d'inhabituel "Entre 22h et 23h, alors que j'étudiais les étoiles faibles dans le voisinage de H Gemini, j'en remarquai une qui paraissait plus grande que les autres. Surpris par sa taille inhabituelle, je l'ai comparé à H Gemini et à une petite étoile dans le carré entre les constellations Auriga et Gemini et j'ai constaté qu'il était nettement plus grand que l'un ou l'autre. Je soupçonnais que c'était une comète." L'objet avait un disque prononcé et se déplaçait le long de l'écliptique. Après avoir informé d'autres astronomes de la découverte de la "comète", Herschel a continué à l'observer. Quelques mois plus tard, deux scientifiques bien connus - académicien de l'Académie des sciences de Saint-Pétersbourg A.I. Leksel et l'académicien de l'Académie des sciences de Paris P. Laplace, après avoir calculé l'orbite d'un objet céleste ouvert, ont prouvé qu'Herschel avait découvert une planète située au-delà de Saturne. La planète, plus tard nommée Uranus, était à près de 3 milliards de km du Soleil et dépassait de plus de 60 fois le volume de la Terre. Pour la première fois dans l'histoire de la science, une nouvelle planète a été découverte, puisque les cinq planètes précédemment connues ont été observées dans le ciel pendant des siècles. La découverte d'Uranus a repoussé les limites du système solaire plus de deux fois et a rendu célèbre son découvreur.

Neuf mois après la découverte d'Uranus, le 7 décembre 1781, Herschel est élu membre de la Royal Astronomical Society de Londres, il obtient un doctorat de l'Université d'Oxford et une médaille d'or de la Royal Society de Londres (en 1789, le L'Académie des sciences de Saint-Pétersbourg l'a élu membre honoraire).

Le meilleur de la journée

La découverte d'Uranus a défini la carrière d'Herschel. Le roi George III, lui-même astronome amateur et mécène des Hanovriens, le nomma en 1782 "Astronome royal" avec un salaire annuel de 200 livres. Le roi lui a également fourni les fonds nécessaires pour construire un observatoire séparé à Slough, près de Windsor. Ici, Herschel entreprit des observations astronomiques avec une ferveur juvénile et une constance inhabituelle. Selon le biographe Arago, il n'a quitté l'observatoire que pour présenter à la société royale les résultats de ses travaux vigilants.

Herschel a continué à se concentrer sur l'amélioration des télescopes. Il a complètement jeté le deuxième petit miroir, qui avait été utilisé jusque-là, et a ainsi considérablement augmenté la luminosité de l'image. Progressivement Herschel augmenta les diamètres des miroirs. Son apogée était le télescope géant construit en 1789 pour cette époque, avec un tuyau de 12 m de long et un miroir de 122 cm de diamètre.Ce télescope est resté inégalé jusqu'en 1845, lorsque l'astronome irlandais W. Parsons a construit un télescope encore plus grand - près de 18 mètres de long avec un miroir diamètre 183 cm.

À l'aide du dernier télescope, Herschel a découvert deux lunes d'Uranus et deux lunes de Saturne. Ainsi, la découverte de plusieurs corps célestes dans le système solaire est associée au nom de Herschel. Mais là n'est pas la signification principale de son œuvre remarquable.

Et avant Herschel, plusieurs dizaines d'étoiles doubles étaient connues. Mais de telles paires stellaires étaient considérées comme des rencontres aléatoires de leurs étoiles constitutives, et il n'était pas supposé que les étoiles binaires soient répandues dans l'Univers. Herschel a soigneusement exploré différentes parties du ciel au fil des ans et a découvert plus de 400 étoiles doubles. Il a étudié les distances entre les composants (en mesures angulaires), leur couleur et leur brillance apparente. Dans certains cas, des étoiles qui étaient auparavant considérées comme binaires se sont avérées être triples et quadruples (étoiles multiples). Herschel est arrivé à la conclusion que les étoiles doubles et multiples sont des systèmes d'étoiles physiquement connectées les unes aux autres et, comme il en était convaincu, tournant autour d'un centre de gravité commun, selon la loi de la gravitation universelle. Herschel a été le premier astronome de l'histoire des sciences à étudier systématiquement les étoiles binaires. Depuis l'Antiquité, la nébuleuse brillante de la constellation d'Orion, ainsi que la nébuleuse de la constellation d'Andromède, visible à l'œil nu, sont connues. Mais ce n'est qu'au XVIIIe siècle, à mesure que les télescopes s'amélioraient, que de nombreuses nébuleuses furent découvertes. Kant et Lambert pensaient que les nébuleuses étaient des systèmes stellaires entiers, d'autres voies lactées, mais éloignées à des distances colossales auxquelles les étoiles individuelles ne pouvaient être distinguées.

Herschel a fait un excellent travail en découvrant et en étudiant de nouvelles nébuleuses. Il a utilisé pour cela la puissance toujours croissante de ses télescopes. Qu'il suffise de dire que les catalogues compilés par lui sur la base de ses observations, dont le premier parut en 1786, comprennent environ 2500 nébuleuses. La tâche d'Herschel, cependant, n'était pas simplement de trouver des nébuleuses, mais de révéler leur nature. Dans ses puissants télescopes, de nombreuses nébuleuses étaient clairement divisées en étoiles individuelles et se sont donc avérées être des amas d'étoiles éloignés du système solaire. Dans certains cas, la nébuleuse s'est avérée être une étoile entourée d'un anneau nébuleux. Mais d'autres nébuleuses n'ont pas été séparées en étoiles, même avec l'aide du télescope le plus puissant - 122 cm.

Au début, Herschel a conclu que presque toutes les nébuleuses sont en fait des collections d'étoiles, et que les plus éloignées d'entre elles se décomposeront également en étoiles à l'avenir - lorsqu'elles seront observées avec des télescopes encore plus puissants. Dans le même temps, il a admis que certaines de ces nébuleuses ne sont pas des amas d'étoiles au sein de la Voie lactée, mais des systèmes stellaires indépendants. Des recherches plus poussées ont forcé Herschel à approfondir et à compléter ses vues. Le monde des nébuleuses s'est avéré plus complexe et diversifié qu'on ne pouvait s'y attendre.

Continuant à observer et à réfléchir sans relâche, Herschel a reconnu que bon nombre des nébuleuses observées ne peuvent pas du tout être décomposées en étoiles, car elles sont constituées de matière beaucoup plus raréfiée ("liquide lumineux", comme le pensait Herschel) que d'étoiles.

Ainsi, Herschel est arrivé à la conclusion que la matière nébuleuse, comme les étoiles, est répandue dans l'univers. Naturellement, la question s'est posée du rôle de cette substance dans l'Univers, de savoir si c'est le matériau à partir duquel les étoiles sont nées. En 1755, I. Kant a émis une hypothèse sur la formation de systèmes stellaires entiers à partir de la matière dispersée initialement existante. Herschel a souligné audacieusement que différentes sortes les nébuleuses indécomposables représentent différentes étapes de la formation des étoiles. En compactant la nébuleuse, soit un amas entier d'étoiles, soit une seule étoile s'en forme progressivement, qui au début de son existence est encore entourée d'une coquille nébuleuse. Si Kant croyait que toutes les étoiles de la Voie lactée se sont formées en même temps, alors Herschel a été le premier à suggérer que les étoiles ont âge différent et la formation des étoiles se poursuit sans cesse ; cela se passe à notre époque.

Cette idée de Herschel a été oubliée plus tard, et idée fausse sur l'origine simultanée de toutes les étoiles dans le passé lointain a longtemps dominé la science. Ce n'est que dans la seconde moitié du XXe siècle, sur la base des énormes succès de l'astronomie et, en particulier, des travaux des scientifiques soviétiques, qu'une différence d'âge des étoiles a été établie. Des classes entières d'étoiles ont été étudiées, existant incontestablement depuis quelques millions d'années, contrairement à d'autres étoiles, dont l'âge est déterminé par des milliards d'années. Les vues d'Herschel sur la nature des nébuleuses dans de façon générale confirmé par la science moderne, qui a établi que les nébuleuses de gaz et de poussière sont répandues dans notre galaxie et dans d'autres. La nature de ces nébuleuses s'est avérée encore plus complexe qu'Herschel n'aurait pu l'imaginer.

En même temps, même à la fin de sa vie, Herschel était convaincu que certaines nébuleuses étaient des systèmes stellaires lointains, qui finiraient par se décomposer en étoiles distinctes. Et en cela, comme Kant et Lambert, il s'est avéré avoir raison.

Comme déjà mentionné, au 18ème siècle, le mouvement propre de nombreuses étoiles a été découvert. En 1783, Herschel réussit à prouver de manière convaincante par des calculs que notre système solaire se dirige également vers la constellation d'Hercule.

Mais Herschel considérait que sa tâche principale était d'élucider la structure du système stellaire de la Voie Lactée, ou notre Galaxie, sa forme et sa taille. Il a fait cela pendant plusieurs décennies. A cette époque, il ne disposait d'aucune donnée ni sur les distances entre les étoiles, ni sur leur placement dans l'espace, ni sur leur taille et leur luminosité. Sans ces données, Herschel a suggéré que toutes les étoiles ont la même luminosité et sont réparties uniformément dans l'espace, de sorte que les distances entre elles sont plus ou moins les mêmes et que le Soleil est situé près du centre du système. En même temps, Herschel ne connaissait pas le phénomène d'absorption de la lumière dans l'espace mondial et croyait, en plus, que même les étoiles les plus lointaines de la Voie lactée étaient accessibles à son télescope géant. Avec ce télescope, il a compté les étoiles dans différentes parties du ciel et a essayé de déterminer jusqu'où notre système stellaire s'étendait dans une direction ou une autre.

Mais les hypothèses initiales de Herschel étaient fausses. On sait maintenant que les étoiles diffèrent les unes des autres par leur luminosité et qu'elles sont inégalement réparties dans la Galaxie. La galaxie est si grande que même le télescope géant d'Herschel n'a pas pu atteindre ses frontières. Par conséquent, il n'a pas pu tirer les bonnes conclusions sur la forme de la Galaxie et la position du Soleil dans celle-ci, et il a largement sous-estimé sa taille.

Herschel a également traité d'autres questions d'astronomie. Soit dit en passant, il a dévoilé la nature complexe du rayonnement solaire et a conclu qu'il se compose de lumière, de chaleur et de rayons chimiques (rayonnement qui n'est pas perçu par l'œil). En d'autres termes, Herschel a anticipé la découverte de rayons qui vont au-delà du spectre solaire normal - infrarouge et ultraviolet.

Herschel a commencé sa carrière scientifique en tant qu'amateur modeste qui avait la possibilité de consacrer uniquement son temps libre à l'astronomie. L'enseignement de la musique a longtemps été pour lui une source de revenus. Ce n'est que dans la vieillesse qu'il a acquis des opportunités matérielles pour faire de la science.

Il a combiné les caractéristiques d'un vrai scientifique et d'une personne merveilleuse. Herschel était un observateur habile, un chercheur énergique, un penseur profond et déterminé. Au zénith de sa renommée, il est resté une personne charmante, gentille et simple, caractéristique des natures profondes et nobles.

Herschel a réussi à transmettre sa passion pour l'astronomie à sa famille et à ses amis. Sa sœur Carolina, comme déjà mentionné, l'a beaucoup aidé dans ses travaux scientifiques. Après avoir étudié les mathématiques et l'astronomie sous la direction de son frère, Karolina a traité ses observations de manière indépendante, a préparé les catalogues de nébuleuses et d'amas d'étoiles de Herschel pour publication. Consacrant beaucoup de temps aux observations, Carolina a découvert 8 nouvelles comètes et 14 nébuleuses. Elle a été la première chercheuse à être acceptée sur un pied d'égalité dans la cohorte d'astronomes anglais et européens qui l'ont élue membre honoraire de la Royal Astronomical Society de Londres et de la Royal Irish Academy.

En 1788, Herschel épousa une Anglaise, Mary Pitt. Leur fils John, né à Slough en 1792, déjà dans l'enfance a montré des capacités remarquables. Il est devenu l'un des astronomes et physiciens anglais les plus célèbres du XIXe siècle. Son livre populaire "Essais sur l'astronomie" a été traduit en russe et a joué un grand rôle dans la diffusion des connaissances astronomiques en Russie.

| Herschel, William Frederick

Devant nous s'étend un vaste champ de découvertes, et l'observation seule en fournit la clé.

(c) Emmanuel Kant

Frederick William (Friedrich Wilhelm) Herschel(Anglais) Frédérick William Herschel, Allemand Friedrich Wilhelm Herschel; 15 novembre 1738, Hanovre - 25 août 1822, Slough près de Londres) - un astronome anglais exceptionnel d'origine allemande.

Herschel a été un pionnier dans tout ce qu'il a fait. Concepteur des premiers grands télescopes à réflexion et observateur, il a laissé ses contemporains loin derrière. Il a eu un impact encore plus grand sur l'histoire de l'astronomie en tant que penseur profond, qui a recréé l'image générale de l'univers dans des détails séparés. Sur la base de ses propres observations, William Herschel a d'abord établi la forme générale et fait les premières estimations de la taille de notre grandiose "maison stellaire" - la Galaxie. Il a été le premier à sortir avec ses télescopes dans le monde illimité des nébuleuses "laiteuses" lointaines - d'autres univers stellaires. Herschel a doublé le système solaire et "déplacé" le Soleil, ouvrant son mouvement dans l'espace mondial. En astronomie d'observation, il était à la fois Christophe Colomb et Magellan. Tout a commencé par la curiosité et l'amour pour... la musique.

Friedrich Wilhelm (William) Herschel est né le 15 novembre 1738 à Hanovre (Allemagne) dans la famille d'un musicien régimentaire de la garde de Hanovre. Dès l'âge de 15 ans, il commence lui-même à jouer du hautbois dans le même orchestre, puis joue du violon et de l'orgue. A 19 ans Le chemin de la vie il a radicalement changé. Fuyant le recrutement, avec la bénédiction secrète de sa mère, il s'enfuit en Angleterre (Hanovre obéit alors au roi d'Angleterre), se séparant à jamais de sa patrie. Après de nombreuses épreuves et difficultés, Herschel s'est fait connaître en tant que musicien, compositeur et professeur de musique dans la station balnéaire de Bath, près de Bristol. Il était sérieusement impliqué dans la théorie musicale. De sa passion passa aux mathématiques et à l'optique, grâce auxquelles il se familiarisa avec l'astronomie.

Herschel avait 35 ans - la vie semblait déterminée. Lors de concerts, sa talentueuse sœur cadette Carolina, qu'il a convoquée en Angleterre, s'est produite avec succès avec lui. Mais l'intérêt d'Herschel pour les étoiles, le désir de tout voir de ses propres yeux et sa nature énergique et active ont décidé de son destin futur. En 1773, Herschel a acheté un petit télescope à réflexion avec une distance focale de 2,5 pieds (environ 76 cm). Bien que les observations avec lui ne le satisfassent pas, il n'y avait pas de fonds pour un instrument plus grand.

Puis, après avoir acheté la totalité de l'approvisionnement en ébauches et en matériaux auprès d'un opticien, Herschel a commencé à fabriquer lui-même le télescope.

Déjà en mars 1774, Herschel observa une belle nébuleuse brillante dans la constellation d'Orion avec son premier télescope à réflexion newtonien fait maison, de 5,5 pieds de long (presque 2 m) et un miroir primaire de 20 cm de diamètre.

télescope à miroir. 18ème siècle
Désormais, les journées d'Herschel sont remplies de fabrication de miroirs, ses soirées de musique, et avec un enthousiasme croissant il consacre les heures de la nuit aux observations astronomiques, qu'il parvient à réaliser même pendant les entractes des concerts. Il a été aidé à fabriquer des télescopes par son jeune frère Alexander, un mécanicien talentueux, également appelé par lui d'Allemagne.

Quand mon frère polissait le miroir, je devais même lui mettre moi-même de la nourriture dans la bouche, sinon il aurait eu complètement faim : une fois, finissant de polir un miroir de sept pieds, il n'en a pas enlevé les mains pendant seize heures. Et en général, en mangeant, il était toujours occupé à quelque chose : dessiner des plans et des croquis ou faire autre chose. Si le travail ne demandait pas de réflexion, je lui faisais la lecture à haute voix, et peu à peu, l'aidant de toutes mes forces, je devenais utile dans l'atelier, comme un apprenti peut être utile dans la première année de sa formation.

(D'après les Mémoires de Caroline Herschel, 1825)

Sœur Carolina a joué un rôle inestimable dans la vie et la recherche scientifique du scientifique. Elle a effectué le traitement laborieux des résultats d'observations et a géré pendant 16 ans le ménage de leur petite famille. Ses journaux intimes et ses mémoires nous ont apporté une atmosphère d'exubérance, de gaieté et d'altruisme, illuminée par une profonde affection mutuelle. vie créative William Herschel et ses plus proches assistants. Un jour, un four de fusion explose dans l'atelier, dans lequel Herschel brasse un alliage spécial de cuivre et d'étain pour les miroirs métalliques de ses télescopes. Carolina était désespérée par le fait que les salles blanches de leur maison étaient transformées en ateliers et que les manchettes de dentelle traditionnelles sur les manches des chemises de ses frères étaient désespérément ruinées par le meulage et le polissage des miroirs. Ces nombreuses heures de travail, d'abord réalisées à la main par Herschel, ne permettaient pas d'interruptions. Par la suite, il a mécanisé le meulage des miroirs téléobjectifs, qui n'étaient pas sphériques, mais paraboliques et nécessitaient donc une précision particulière dans le traitement.

Déjà à Bath, Herschel a fabriqué des centaines de miroirs pour des réflecteurs de 7, 10 et 20 pieds. Son principal outil de travail était un réflecteur newtonien de 20 pieds (longueur focale du tube d'environ 7 m) avec un diamètre de lentille de près d'un demi-mètre. L'apogée du développement de la construction de télescopes jusqu'à milieu XIXe dans. a été créé par Herschel en 1787-1789. un réflecteur géant de 40 pieds avec une longueur de tube de 12 m et un diamètre de miroir de 147 cm (pesant environ 1 tonne !). Maximum augmentation effective sur les grands télescopes Herschel était de 2,5 mille et était utilisé à des fins spéciales - pour observer les étoiles doubles. Herschel effectuait généralement ses célèbres relevés du ciel avec un grossissement de 150-300. Les observations demandaient une endurance et un courage considérables, car elles étaient effectuées à partir d'une plate-forme située à plusieurs mètres au-dessus du sol.

À partir de 1775, il mena quatre relevés systématiques du ciel étoilé afin de ne manquer aucun objet inconnu, et chaque relevé dura plusieurs années. Karolina a gardé une trace de tout ce que son frère a vu sous sa dictée. Lors de la deuxième revue de ce type, sa carrière de musicien prend fin de manière inattendue: le 13 mars 1781, Herschel découvre la planète Uranus pour la première fois après les prêtres de Babylone. Le système planétaire solaire a immédiatement plus que doublé de taille.

On croyait qu'Uranus avait introduit dans le champ de vision de mon télescope Cas chanceux, mais le croire est une erreur flagrante. Après tout, j'ai examiné successivement chaque étoile, non seulement de la même taille, mais aussi d'une magnitude beaucoup plus faible, et donc cette nuit-là, c'était à son tour d'être découverte. J'ai progressivement étudié le grand travail du Créateur de toutes choses et suis finalement arrivé à la page qui contenait la septième planète. Si quelque affaire m'eût gêné ce soir, je l'aurais trouvée le lendemain, et mon télescope était si bon qu'au premier coup d'œil je distinguai le disque de la planète.

(Basé sur les écrits de William Herschel.)

La position d'Uranus parmi les étoiles au moment de sa découverte le 13 mars 1781.
Herschel est entré dans l'astronomie en triomphe. Médaille d'or La Royal Society de Londres, l'élection d'un membre de cette société, un doctorat honorifique et rare pour un étranger de l'Université d'Oxford, le poste d'astronome de cour avec une pension à vie de 300 guinées ont été la récompense d'Herschel en Angleterre. Mais l'essentiel : il est devenu astronome professionnel. En 1782, Herschel s'installe à Old Windsor et, en 1786, il s'installe définitivement à Slough, à 30 km de Londres (maintenant dans la ville). C'est Slough que le célèbre François Arago a appelé l'endroit sur Terre où le plus grand nombre de découvertes astronomiques ont été faites. Dans le système solaire, en plus d'Uranus, Herschel a découvert deux de ses satellites (1787), y découvrant un mouvement inverse (1797), ainsi que deux nouveaux satellites de Saturne (1789) ; mesuré très précisément la période de rotation de Saturne et de son anneau (1790); a révélé des changements saisonniers dans la taille des calottes polaires sur Mars, ce qui a été la première impulsion pour penser aux Martiens et bien plus encore. Cependant, les explorations planétaires d'Herschel ne sont qu'une "bagatelle de voyage", qu'il a parfois trouvée accidentellement sur le bord de sa route principale - vers le monde inconnu des étoiles.

Déjà en 1783, en comparant les mouvements propres connus de 13 étoiles au voisinage du Soleil, Herschel découvrit son mouvement dans l'espace et indiqua assez précisément sa direction (apex) à l'étoile λ Hercule.

Plus importante encore fut la découverte des étoiles doubles et multiples. Commençant en 1778 par un recensement de masse de toutes les paires proches d'étoiles visibles dans le ciel, Herschel seulement un quart de siècle plus tard, le 9 juin 1803, fit un rapport célèbre à la Royal Society de Londres sur sa découverte d'une véritable étoile gravitationnelle. connexion entre les composants de 50 paires d'étoiles. Le sien dernier ouvrage est devenu un catalogue de 145 étoiles physiquement binaires avec une étude détaillée de leurs orbites (1822). Au total, Herschel a découvert plus de 800 étoiles doubles et multiples. Il fut aussi le premier à tenter de clarifier le domaine de la photométrie stellaire. Effectuant des observations systématiques dans cette zone depuis 1794, Herschel a compilé six catalogues de la luminosité relative des étoiles en six ans. Il a été le premier à introduire une échelle fiable de magnitudes stellaires (qui était quelque peu différente de l'échelle moderne) et a mesuré la luminosité d'environ 3 000 étoiles avec une précision de 0,1 magnitude, le maximum pour les observations visuelles. En conséquence, il a découvert plusieurs nouvelles variables.

Herschel a pu voir ce qui était complètement hors de vue de ses contemporains. En 1804, il attire l'attention sur la relation entre les fléaux du blé (déterminés par son rendement) et le rayonnement du Soleil, qui dépend du nombre de taches à sa surface. Ce curieux message pour l'époque fut publié dans l'Annuaire astronomique de Berlin (Berliner astronomisches Jahrbuch) par Johann Bode en 1808.

Il y avait quelques idées fausses: comme beaucoup à l'époque, Herschel était fasciné par l'idée d'une pluralité de mondes habités et a admis que même le Soleil pouvait être un tel corps - froid, entouré uniquement d'une atmosphère très lumineuse, à travers les lacunes dans lesquelles une surface sombre apparaît sous forme de taches ...

En 1800, Herschel a découvert qu'un thermomètre qui est en dehors du spectre solaire visible à son extrémité rouge chauffe également. C'est ainsi que les rayons de chaleur, ou rayonnement infrarouge, ont été découverts. Dans le spectre des étoiles, Herschel a été le premier à noter la différence de position du maximum de leur luminosité, c'est pourquoi certaines étoiles pouvaient être qualifiées de bleues, tandis que d'autres pouvaient être qualifiées de jaunes ou de rouges. Ce phénomène, qui parle de la différence des températures de surface des étoiles, a ensuite servi de base aux premières classifications spectrales des étoiles.

Herschel a apporté sa principale contribution à la compréhension de la structure générale de l'univers. Les tout premiers relevés du ciel avec un télescope de 20 pieds lui ont révélé une abondance colossale d'étoiles indiscernables à l'œil nu et l'extrême inégalité de leur répartition apparente dans le ciel. Le télescope d'Herschel a révélé la nature des objets les plus mystérieux du ciel à cette époque - des nébuleuses "laiteuses" immobiles. Ces petites taches brumeuses interféraient avec la tâche principale des observateurs du XVIIIe siècle. - recherche de nouvelles comètes. Le célèbre découvreur de nouvelles comètes Charles Messier en 1781 - 1783. a même publié un catalogue spécial de plus d'une centaine de ces "interférences" - des taches "laiteuses", afin que les observateurs ne les confondent pas avec de nouvelles comètes. Quelle ne fut pas la surprise d'Herschel lorsque, dans ses télescopes, de nombreuses nébuleuses de Messier se décomposèrent en amas d'étoiles, comme pour confirmer la théorie des univers insulaires de l'astronome anglais Thomas Wright (1711 - 1786). Alors univers étoilé révélé progressivement la structure complexe de son dispositif.

Le vaste monde qui s'ouvrait avant Herschel n'était plus possible à étudier à l'ancienne, objet après objet. Pour comprendre sa structure, il a créé une méthode statistique d'échantillons stellaires - "scoops". Il a compté le nombre d'étoiles dans le champ de vision d'un télescope de 20 pieds dans différentes parties du ciel et a jugé par leur abondance jusqu'où notre univers stellaire s'étend dans une direction donnée. Dans le même temps, Herschel a délibérément fait une hypothèse approximative sur la distribution uniforme des étoiles dans l'espace. Ayant réalisé plus d'un millier de ces écopes, Herschel a identifié la forme générale de la Voie lactée comme un système d'étoiles aplati et a correctement estimé sa compression à 1/5. Il découvrit l'isolement de notre système dans l'espace, qui apparaissait pour la première fois sous la forme d'une "île" étoilée. Même avec les hypothèses très approximatives de Herschel, les dimensions de notre Galaxie se sont avérées monstrueusement énormes - 850 x 200 unités - distances à Sirius égales à 8 années-lumière (6800 x 1600 années-lumière) - et ont produit impression profonde sur ses contemporains. Ici, cependant, Herschel et tous ses disciples jusqu'aux années 30. XX siècle s'attendait à une prise. Les observations d'étoiles individuelles ne permettent pas d'atteindre les limites de la Galaxie, ce qui donne une impression de la position centrale en elle de l'observateur lui-même, et donc de notre Soleil.

Pour la première fois, cette illusion a été détruite par Harlow Shapley. Un an plus tôt, Herschel avait fait une découverte dont l'importance n'a été réalisée qu'un siècle et demi plus tard. En 1784, en examinant les nébuleuses du catalogue de Messier, il se convainquit qu'il existait aussi des nébuleuses d'un genre particulier. Herschel a découvert plus de 400 nouvelles, pour la plupart beaucoup plus faibles, "indécomposables" en étoiles même avec son puissant télescope, ou nébuleuses "laiteuses". Dans le ciel, ils étaient situés de manière extrêmement inégale - en tas, et ces tas et nébuleuses individuelles se combinaient en longues bandes - couches. Herschel a identifié deux couches de nébuleuses, et la plus notable d'entre elles s'appelait la couche Coma of Veronica, puisque c'était cette constellation et la constellation voisine de la Vierge qui représentaient la partie la plus riche en nébuleuses de la couche. En outre, Herschel a noté sa continuation dans certaines autres constellations du nord - Ursa Major, Leo - et a souligné que son emplacement est perpendiculaire à la Voie lactée. Il a admis que cette couche, comme notre Voie lactée, pouvait encercler grand cercle le ciel entier, continuant dans l'hémisphère sud. Avec une perspicacité brillante, il a vu dans la tendance des nébuleuses à se regrouper et à former des couches - les caractéristiques structurelles caractéristiques de l'Univers observable.

Télescope W. Herschel de 20 pieds
Herschel a comparé ces couches brumeuses avec des couches géologiques, dans lesquelles, pour ainsi dire, l'histoire de la Terre est enregistrée.

Ce n'est qu'en 1953 que l'astronome français Gérard de Vaucouleurs a finalement établi (apparemment sans même connaître le travail de pionnier d'Herschel) que les couches caractéristiques, qui, comme on le savait déjà à l'époque, n'étaient pas constituées de nébuleuses, mais d'autres galaxies, contenaient la partie équatoriale un immense supersystème de dizaines de milliers de galaxies, dont l'une est la nôtre. Herschel peut être appelé le découvreur de la structure à grande échelle de l'Univers, qui attire désormais tant l'attention des cosmologistes.

La maison de W. Herschel à Bath. La planète Uranus a été découverte ici
Les découvertes d'Herschel dans le monde des nébuleuses sont véritablement inépuisables. Ses trois catalogues de nouvelles nébuleuses et amas d'étoiles (1786, 1789 et 1802) contenaient deux mille cinq cent de ces objets, dont la plupart se révélèrent être des galaxies. Herschel a découvert et décrit de nombreuses formes de nébuleuses, dont les nébuleuses "en forme de comète", qui sont considérées aujourd'hui comme une étape importante dans la naissance des étoiles. Il attire d'abord l'attention sur l'existence de nébuleuses doubles et multiples et les présente comme de véritables systèmes physiques.

Ainsi, Herschel fut le premier à exprimer l'idée de l'évolution de la matière cosmique sous l'influence des forces gravitationnelles. Puisqu'il réussit à décomposer certaines nébuleuses en étoiles, il les considéra alors toutes comme des systèmes stellaires lointains - " voie Lactée"- et a donc suggéré, afin d'éviter toute confusion, d'écrire le nom de notre système avec des majuscules - la Voie lactée. Parmi près de 200 nébuleuses doubles et multiples notées par Herschel, environ la moitié se sont avérées être de véritables systèmes multiples, et 19 (pour Herschel - avec cavaliers) sont désormais attribuées aux galaxies dites en interaction. Ces derniers n'ont été redécouverts et envisagés qu'au XXe siècle par Fritz Zwicky et surtout en détail par Boris Alexandrovitch Vorontsov-Velyaminov. Herschel a également exprimé l'idée importante que dans les endroits où la densité spatiale d'étoiles a augmenté au hasard, une "force d'accumulation" devrait apparaître, ce qui rend irréversible le processus ultérieur de compression gravitationnelle. (Ces idées ont été développées bien plus tard par James Jeans.)

Incroyable découverte Herschel l'a fait en 1791. À ce moment-là, parmi la grande variété de nébuleuses, il a distingué une classe spéciale - les nébuleuses sous la forme de petits disques avec une distribution complètement uniforme d'une faible lueur verdâtre. Par apparence ils ressemblaient à Uranus et étaient appelés par lui planétaires. Au début, Herschel les considérait aussi comme des systèmes stellaires, et les plus éloignés. Mais lorsqu'en 1791 il découvrit un objet similaire à Persée (la désormais connue nébuleuse planétaire NGC 1514), où il y avait un point brillant au centre du disque pâle, il tira la bonne conclusion : la matière autour du centre brillant - un ordinaire étoile - n'est pas de nature stellaire, mais de nature diffuse . L'imagination d'Herschel captivée image lumineuse comment la matière est collectée par gravité vers le centre, formant ainsi l'étoile centrale. (En fait, on sait maintenant que ces nébuleuses se dilatent.) Herschel pourrait maintenant diviser les nébuleuses "laiteuses" indécomposables en "vraies" et "fausses" (systèmes stellaires distants).

La solution de la structure des nébuleuses planétaires a cependant éloigné pendant longtemps Herschel de l'interprétation correcte des nébuleuses "laiteuses" en général, en particulier celles à noyau brillant. Il a commencé à les expliquer comme formant des étoiles, et dans la variété des formes, il a vu différentes étapes de ce processus. Malgré l'erreur d'expliquer des objets spécifiques, l'idée elle-même a joué un grand rôle dans le développement d'idées évolutives sur la nature en général. En astronomie, l'idée du développement de la nature, exprimée pour la première fois dans les travaux d'Emmanuel Kant, grâce à Herschel, s'est renforcée encore plus tôt qu'en biologie, où Jean-Baptiste Lamarck (1809) est devenu son ancêtre. Laplace a corrigé son hypothèse cosmogonique d'édition en édition conformément aux découvertes d'Herschel.

En mettant en avant des idées aussi audacieuses qu'à son époque, telles que la distribution en nappe des nébuleuses, l'évolution de la matière cosmique et la formation continue d'étoiles à partir de matière diffuse, Herschel s'est révélé être un philosophe profondément pensant.

À dernières années Au cours de la vie d'Herschel, observant avec un télescope de 40 pieds, il est devenu convaincu de l'inaccessibilité des limites de la Galaxie. Il est également devenu convaincu que toutes les nébuleuses laiteuses ne sont pas des amas de matière diffuse et que même les plus faibles d'entre elles, trouvées à la limite de la visibilité, peuvent être d'autres "voies lactées" distantes.

Herschel a fait des observations chaque nuit claire pendant plus de 30 ans, et ce n'est qu'en 1807, après une grave maladie, qu'il a commencé à s'en éloigner. Il mourut le 23 (selon d'autres sources - 25) août 1822. " A brisé les verrous du paradis ", est écrit sur sa pierre tombale.

la soeur de Guillaume Caroline Lucrèce Herschel(1750 - 1848) - la femme astronome la plus célèbre. Elle a édité et, après la mort de son frère, publié le catalogue d'Herschel de 2 500 nébuleuses et amas d'étoiles. Elle a découvert indépendamment 8 comètes et 14 nébuleuses.

Son fils était aussi un célèbre astronome John Frederick William Herschel(1792-1871), qui poursuit les observations commencées par son père. Il était également membre honoraire de l'Académie des sciences de Saint-Pétersbourg.