Na prijelazu iz 17. u 18. stoljeće astronomija je bila ograničena na poznavanje Sunčevog sustava. Još se ništa nije znalo o prirodi zvijezda, o udaljenostima među njima, o njihovoj raspodjeli u svemiru. Prvi pokušaji da se pažljivim promatranjem uz pomoć moćnih teleskopa prodre dublje u tajnu strukture zvjezdanog svemira, povezuju se s imenom astronoma Herschela.

Friedrich Wilhelm Herschel Rođen 15. studenog 1738. u Hannoveru u obitelji oboista hanoverskih gardista Isaaca Herschela i Anne Ilse Moritzen. Dobio je opsežno, ali nesustavno obrazovanje. Satovi matematike, astronomije, filozofije otkrili su njegovu sposobnost egzaktnih znanosti. No, osim toga, Wilhelm je imao velike glazbene sposobnosti i u dobi od četrnaest godina pridružio se pukovnijskom bendu kao glazbenik.

Godine 1757. nakon četiri godine Vojna služba, odlazi u Englesku, kamo se nešto ranije preselio njegov brat Jakov, zapovjednik hanoverske pukovnije. Godine 1773. Herschel je nabavio nekoliko knjiga o optici i astronomiji. " Kompletan sustav Smithova optika i Ferposonova astronomija uvijek su bili na njegovom stolu. Iste je godine prvi put pogledao u nebo kroz mali teleskop žarišne duljine od oko 75 cm. Ali promatranja s tako malim povećanjem nisu zadovoljila istraživača. nije , odlučio ga je sam napraviti. potrebni alati i praznine, sam je izlio i polirao ogledalo za svoj prvi teleskop. Nakon što je prevladao velike poteškoće, Herschel je iste 1773. napravio reflektor žarišne duljine veće od 1,5 m. Ručno je polirao ogledala (stroj je za tu svrhu stvorio tek petnaest godina kasnije), često radeći 10, 12, pa čak i 16 sati zaredom, budući da je zaustavljanje procesa brušenja pogoršalo kvalitetu zrcala. Posao se pokazao ne samo teškim, već i opasnim, nakon što je eksplodirala peć za taljenje dok je pravila zazor za ogledalo. Sestra Caroline i brat Alexander bili su Williamovi vjerni i strpljivi pomagači u ovom teškom poslu. Marljivost i entuzijazam dali su izvrsne rezultate. Ogledala koje je Herschel izradio od legure bakra i kositra bila su izvrsne kvalitete i davala su savršeno okrugle slike zvijezda.

Herschelov teleskop od 40 stopa

Kako piše poznati američki astronom C. Whitney, "od 1773. do 1782. godine Herschelovi su bili zauzeti pretvaranjem profesionalnih glazbenika u profesionalne astronome." Godine 1775. Herschel je započeo svoj prvi "pregled neba". U to vrijeme još je nastavio zarađivati ​​za život kao glazbenik, ali su astronomska promatranja postala njegova prava strast. Između satova glazbe izrađivao je ogledala za teleskope, navečer davao koncerte, a noći provodio promatrajući zvijezde. U tu svrhu Herschel je predložio originalnu novu metodu "star scoops", odnosno brojanja broja zvijezda na određenim područjima neba.

13. ožujka 1781., promatrajući, Herschel je primijetio nešto neobično: "Između deset i jedanaest navečer, kada sam proučavao slabe zvijezde u susjedstvu H Geminija, primijetio sam jednu koja je izgledala veću od ostalih. Iznenađen svojim neobičnim Uporedio sam je s H Blizancem i malom zvijezdom u kvadratu između zviježđa Auriga i Blizanci i otkrio da je mnogo veća od bilo kojeg od njih. Sumnjao sam da je to komet." Objekt je imao izražen disk i kretao se duž ekliptike. Nakon što je obavijestio druge astronome o otkriću "kometa", Herschel je nastavio svoje promatranje. Nekoliko mjeseci kasnije, dva poznata znanstvenika - akademik Sankt Peterburgske akademije znanosti A.I. Leksel i akademik Pariške akademije znanosti P. Laplace, izračunavši orbitu otvorenog nebeskog objekta, dokazali su da je Herschel otkrio planet koji se nalazio iza Saturna. Planet, kasnije nazvan Uran, bio je skoro 3 milijarde km udaljen od Sunca i premašio je volumen Zemlje za više od 60 puta. Po prvi put u povijesti znanosti, a nova planeta, budući da se dosad poznatih pet planeta stoljećima promatralo na nebu. Otkriće Urana pomaknulo je granice Sunčevog sustava više od dva puta i donijelo slavu njegovom otkrivaču.

Devet mjeseci nakon otkrića Urana, 7. prosinca 1781., Herschel je izabran za člana Kraljevskog astronomskog društva u Londonu, dobio je doktorat na Sveučilištu Oxford i zlatnu medalju od Kraljevskog društva u Londonu (1789. Petrogradska akademija znanosti izabrala ga je za počasnog člana). Otkriće Urana odredilo je Herschelovu karijeru. Kralj George III, i sam astronom amater i zaštitnik Hannovera, imenovao ga je 1782. "Kraljevskim astronomom" s godišnjom plaćom od 200 funti. Kralj mu je također osigurao sredstva za izgradnju zasebne zvjezdarnice u Sloughu, blizu Windsora. Ovdje se Herschel s mladenačkim žarom i neobičnom postojanošću bavio astronomskim promatranjima. Prema biografu Aragu, napustio je zvjezdarnicu samo kako bi predstavio rezultate svog budnog rada kraljevskom društvu.

Herschel se nastavio fokusirati na poboljšanje teleskopa. Drugo malo zrcalo, koje je do tada korišteno, potpuno je odbacio i time značajno povećao svjetlinu slike. Postupno je Herschel povećavao promjere zrcala. Vrhunac mu je bio divovski teleskop sagrađen 1789. za to vrijeme, s cijevi duljine 12 m i zrcalom promjera 122 cm. Ovaj teleskop ostao je nenadmašan sve do 1845. godine, kada je irski astronom W. Parsons sagradio još veći teleskop - gotovo 18 metara. duga s promjerom ogledala 183 cm.

Koristeći najnoviji teleskop, Herschel je otkrio dva mjeseca Urana i dva mjeseca Saturna. Dakle, otkriće nekoliko nebeskih tijela u Sunčevom sustavu povezano je s imenom Herschel. Ali to nije glavni značaj njegove izvanredne aktivnosti. A prije Herschela bilo je poznato nekoliko desetaka dvostrukih zvijezda. Ali takvi zvjezdani parovi smatrani su slučajnim susretima njihovih sastavnih zvijezda i nije se pretpostavljalo da su binarne zvijezde raširene u Svemiru. Herschel je tijekom godina pažljivo istraživao različite dijelove neba i otkrio preko 400 dvostrukih zvijezda. U nekim slučajevima, zvijezde koje su se prije smatrale binarnim pokazale su se trostrukim i četverostrukim (više zvijezda). Herschel je došao do zaključka da su dvostruke i višestruke zvijezde sustavi zvijezda međusobno fizički povezanih i, kako je bio uvjeren, kruže oko zajedničkog težišta, prema zakonu univerzalne gravitacije. Herschel je bio prvi astronom u povijesti znanosti koji je sustavno proučavao binarne zvijezde. Od davnina je poznata svijetla maglica u zviježđu Oriona, kao i maglica u zviježđu Andromeda, vidljiva golim okom. Ali tek u 18. stoljeću, kako su se teleskopi poboljšali, otkrivene su mnoge maglice. Kant i Lambert vjerovali su da su maglice cijeli zvjezdani sustavi, drugi Mliječni putevi, ali udaljeni na kolosalnim udaljenostima na kojima se pojedinačne zvijezde ne mogu razlikovati. Herschel je napravio izvrstan posao otkrivajući i proučavajući nove maglice. Za to je koristio sve veću snagu svojih teleskopa. Dovoljno je reći da katalozi koje je sastavio na temelju svojih opažanja, od kojih se prvi pojavio 1786., uključuju oko 2500 maglica.

No Herschel je svojim glavnim zadatkom smatrao razjašnjenje strukture zvjezdanog sustava Mliječne staze, odnosno naše Galaksije, njezinog oblika i veličine. To je radio nekoliko desetljeća. U to vrijeme nije raspolagao podacima ni o udaljenostima između zvijezda, ni o njihovom položaju u svemiru, ni o njihovoj veličini i sjaju. Bez ovih podataka, Herschel je sugerirao da sve zvijezde imaju jednaku svjetlost i da su ravnomjerno raspoređene u prostoru, tako da su udaljenosti između njih manje-više iste, a Sunce se nalazi blizu središta sustava.

Herschel je svoju znanstvenu karijeru započeo kao skromni amater koji je samo svoje slobodno vrijeme posvetio astronomiji. Poučavanje glazbe mu je dugo ostalo izvorom za život. Tek u starosti stekao je materijalne mogućnosti za bavljenje znanošću. Kombinirao je osobine pravog znanstvenika i lijepa osoba. Herschel je bio vješt promatrač, energičan istraživač, dubok i namjeran mislilac. Na samom vrhuncu slave ostao je šarmantan, ljubazan i običan čovjekšto je karakteristično za duboke i plemenite naravi.

Herschel je svoju strast prema astronomiji uspio prenijeti na svoju obitelj i prijatelje. Njegova sestra Carolina, kao što je već spomenuto, puno mu je pomogla u znanstvenom radu. Nakon što je studirala matematiku i astronomiju pod vodstvom svog brata, Karolina je samostalno obrađivala njegova opažanja, pripremala Herschelove kataloge maglica i zvjezdanih skupova za objavljivanje. Posvetivši puno vremena promatranjima, Carolina je otkrila 8 novih kometa i 14 maglica. Bila je prva istraživačica koja je ravnopravno primljena u kohortu engleskih i europskih astronoma koji su je izabrali za počasnu članicu Kraljevskog astronomskog društva u Londonu i Kraljevske irske akademije.

Godine 1788. Herschel se oženio Engleskinjom Mary Pitt. Njihov sin John, koji je rođen u Sloughu 1792. godine, već je u djetinjstvu pokazao izvanredne sposobnosti. Postao je jedan od najpoznatijih engleskih astronoma i fizičari XIX stoljeća. Njegova popularna knjiga "Eseji o astronomiji" prevedena je na ruski i odigrala je veliku ulogu u širenju astronomskog znanja u Rusiji.

Jedno od desetero djece siromašnog židovskog glazbenika Isaaca Herschela (1707-1768), koji je prešao na kršćanstvo radi braka. Stupio je u službu vojnog orkestra (svirač oboe) i 1755. godine, kao dio puka, poslan je iz Hannovera u Englesku (te dvije države bile su povezane personalnom unijom). Godine 1757. napustio je vojnu službu kako bi studirao glazbu. Radio je kao orguljaš i učitelj glazbe u Halifaxu, a zatim se preselio u odmaralište Bath, gdje je postao voditelj javnih koncerata. Zanimanje za teoriju glazbe dovelo je Herschela do matematike, matematike do optike i konačno optike do astronomije. Godine 1773., nemajući sredstava za kupnju velikog teleskopa, počeo je sam brusiti ogledala i konstruirati teleskope, a kasnije je i sam izrađivao optičke instrumente kako za vlastita promatranja tako i za prodaju.

Prvo i najvažnije Herschelovo otkriće - otkriće planeta Urana - dogodilo se 13. ožujka 1781. Herschel je ovo otkriće posvetio kralju Georgeu III i u njegovu čast nazvao otkriveni planet - "George's Star" ( George Sidus, naziv nikada nije ušao u upotrebu). George III, i sam astronom amater i pokrovitelj Hannovera, promaknuo je Herschela u čin kraljevskog astronoma i osigurao mu sredstva za izgradnju zasebne zvjezdarnice. Od 1782. Herschel i njegova sestra Caroline, koja mu je pomagala, neprestano su radili na poboljšanju teleskopa i astronomskih promatranja.

Zahvaljujući nekim tehničkim poboljšanjima i povećanju promjera zrcala, Herschel je 1789. uspio napraviti najveći teleskop svog vremena (žarišna duljina 12 metara, promjer zrcala 49? inča (126 cm)); u prvom mjesecu rada s ovim teleskopom Herschel je otkrio Saturnove satelite Mimas i Enceladus. Nadalje, Herschel je otkrio i satelite Urana Titanije i Oberona. U svojim radovima o satelitima planeta, Herschel je prvi upotrijebio izraz "asteroid" (koristeći ga za karakterizaciju ovih satelita, jer kada su ih promatrali Herschelovi teleskopi, veliki planeti su izgledali poput diskova, a njihovi sateliti poput točkica, poput zvijezda).

Međutim, glavna Herschelova djela pripadaju zvjezdana astronomija. Proučavanje pravilnog gibanja zvijezda dovelo ga je do otkrića kretanja Sunčevog sustava prema naprijed prema zviježđu Herkul. Izračunao je i koordinate zamišljene točke – vrha Sunca, u čijem smjeru se to kretanje događa. Iz promatranja binarnih zvijezda poduzetih radi određivanja paralaksa, Herschel je došao do inovativnog zaključka o postojanju zvjezdanih sustava (prije se pretpostavljalo da su dvojne zvijezde samo nasumično smještene na nebu na način da su u blizini kada se promatraju). Herschel je također opsežno promatrao maglice i komete, također sastavljajući precizne opise i kataloge (to ih je sistematizirala i pripremila za objavljivanje Caroline Herschel).

Među ostalim zaslugama Herschela je otkriće infracrvenog zračenja, napravljeno tijekom elegantnog eksperimenta: cijepajući sunčevu svjetlost prizmom, Herschel je postavio termometar neposredno iza crvene trake vidljivog spektra i pokazao da temperatura raste, a time i termometar je pod utjecajem svjetlosnog zračenja koje nije dostupno ljudskom oku.

Zanimljivo je da su izvan same astronomije i područja fizike koja su joj najbliža, Herschelovi znanstveni stavovi bili vrlo bizarni. Na primjer, vjerovao je da su svi planeti naseljeni, da se ispod vruće atmosfere Sunca nalazi gusti sloj oblaka, a ispod - čvrsta površina planetarnog tipa, itd.

Dobitnik Copleyeve medalje (1781.). Krateri na Mjesecu, Marsu i Mimasu nazvani su po Herschelu, kao i nekoliko najnovijih astronomskih projekata.

William Herschel je ugledni engleski astronom njemačkog podrijetla.

Rođen u Hannoveru (Njemačka) 15. studenog 1738. u obitelji glazbenika. Nakon što je dobio kućno obrazovanje i postao je, kao i njegov otac, glazbenik, ušao je u vojni orkestar kao oboist i poslan je u Englesku kao dio pukovnije. Zatim je napustio vojni rok i neko vrijeme predavao glazbu. Napisao je 24 simfonije.

Godine 1789. izabran je za stranog počasnog člana Petrogradske akademije znanosti. Umro je 23. kolovoza 1822. Na njegovom nadgrobnom spomeniku piše: "Slomio je klinove nebeske."

Strast za astronomijom

Postupno, radeći kompoziciju i glazbena teorija, Herschel je došao do matematike, od matematike do optike i od optike do astronomije. Tada je imao 35 godina. Budući da nije imao sredstava za kupnju velikog teleskopa, 1773. počeo je sam brusiti ogledala i dizajnirati teleskope i druge optičke instrumente kako za vlastita promatranja tako i za prodaju. Engleski kralj George III, i sam zaljubljenik u astronomiju, promaknuo je Herschela u čin kraljevskog astronoma i osigurao mu sredstva za izgradnju zasebne zvjezdarnice. Od 1782. Herschel i njegova sestra Caroline, koja mu je pomagala, neprestano su radili na poboljšanju teleskopa i astronomskih promatranja. Herschel je svoju strast prema astronomiji uspio prenijeti na svoju obitelj i prijatelje. Njegova sestra Caroline, kao što je već spomenuto, puno mu je pomogla u znanstvenom radu.

Nakon što je studirala matematiku i astronomiju pod vodstvom svog brata, Karolina je samostalno obrađivala njegova opažanja, pripremala Herschelove kataloge maglica i zvjezdanih skupova za objavljivanje. Carolina je otkrila 8 novih kometa i 14 maglica. Bila je prva istraživačica koja je ravnopravno primljena u kohortu engleskih i europskih astronoma koji su je izabrali za počasnu članicu Kraljevskog astronomskog društva u Londonu i Kraljevske irske akademije. Pomogao je i njegov brat Aleksandra. Sin Ivan, rođen 1792. godine, već u djetinjstvu pokazao je izvanredne sposobnosti. Postao je jedan od najpoznatijih engleskih astronoma i fizičara 19. stoljeća. Njegova popularna knjiga Eseji o astronomiji prevedena je na ruski i odigrala je veliku ulogu u širenju astronomskog znanja u Rusiji.

Zahvaljujući nekim tehničkim poboljšanjima i povećanju promjera zrcala, Herschel je 1789. proizveo najveći teleskop svog vremena (žarišna duljina 12 metara, promjer zrcala 49½ inča (126 cm)). Međutim, Herschelov glavni rad odnosi se na zvjezdanu astronomiju.

Promatranja dvostruke zvijezde

Herschel je promatrao binarne zvijezde kako bi odredio paralakse(promjene prividnog položaja objekta u odnosu na udaljenu pozadinu, ovisno o položaju promatrača). Kao rezultat toga, zaključio je postojanje zvjezdanih sustava. Prije se vjerovalo da su binarne zvijezde samo nasumično smještene na nebu na takav način da su kada se promatraju u blizini. Herschel je ustanovio da dvostruke i višestruke zvijezde postoje kao sustavi zvijezda koje su međusobno fizički povezane i koje se okreću oko zajedničkog centra gravitacije.

Do 1802. Herschel je otkrio više od 2000 novih maglica i stotine novih vizualnih dvostrukih zvijezda. Također je promatrao maglice i komete te sastavio njihove opise i kataloge (koje je za objavu pripremila njegova sestra Caroline Herschel).

Metoda Star scoop

Kako bi proučio strukturu zvjezdanog sustava, Herschel je razvio novu metodu temeljenu na statističkim izračunima zvijezda na različitim dijelovima neba, nazvanu "star scoop" metoda. Koristeći ovu metodu, ustanovio je da sve promatrane zvijezde čine ogroman splutani sustav - Mliječnu stazu (ili Galaksiju). Proučavao je strukturu Mliječne staze i došao do zaključka da Mliječna staza ima oblik diska, a Sunčev sustav je dio Mliječne staze. Herschel je svojim glavnim zadatkom smatrao proučavanje strukture naše Galaksije. Dokazao je da se Sunce sa svim svojim planetima kreće prema zviježđu Herkula. Proučavajući spektar Sunca, Herschel je otkrio njegov infracrveni nevidljivi dio - to se dogodilo 1800. godine. Do otkrića je došlo tijekom sljedećeg eksperimenta: cijepajući sunčevu svjetlost prizmom, Herschel je postavio termometar odmah iza crvene trake vidljivog spektra i pokazao da temperatura raste, a samim tim i po Termometar djeluje na svjetlosno zračenje koje je nedostupno ljudskom oku.

Otkriće planeta Urana

Uran- sedmi planet po udaljenosti od Sunca, treći po promjeru i četvrti po masi. Herschel ga je otkrio 1781. Nazvan po grčki bog nebo Urana, oca Kronosa (Saturn u rimskoj mitologiji) i Zeusovog djeda.

Uran je bio prvi planet otkriven u moderno doba i uz pomoć teleskopa. William Herschel najavio je otkriće Urana 13. ožujka 1781. godine. Iako je Uran ponekad vidljiv golim okom, raniji promatrači nisu bili svjesni da je to planet zbog njegove zamračenosti i usporenosti.

Herschelova astronomska otkrića

• Planet Uran Herschel je 13. ožujka 1781. ovo otkriće posvetio kralju Georgeu III. i otkriveni planet nazvao u njegovu čast - "George's Star", no naziv nije ušao u upotrebu.
• Saturnovi sateliti Mimas i Enceladus godine 1789. godine
• Mjeseci Urana Titanija i Oberon.
• Uveo pojam "asteroid".
• Definirano kretanje Sunčevog sustava prema zviježđu Herkula.
• otvorio infracrveno zračenje.
• instaliran, da su galaksije skupljene u ogromne "slojeve", među kojima je izdvojio superjat u zviježđu Berenice Coma. Prvi je došao na ideju kozmička evolucija pod utjecajem gravitacije.
  

Friedrich Wilhelm Herschel rođen je 15. studenog 1738. u Hannoveru u obitelji oboista hanoverske garde Isaaca Herschela i Anne Ilse Moritzen. Herschelovi protestanti su bili iz Moravske koju su napustili, vjerojatno iz vjerskih razloga. Atmosferu roditeljskog doma možemo nazvati intelektualnom. "Biografska bilješka", Wilhelmov dnevnik i pisma, memoari njegove mlađe sestre Caroline upoznaju nas s Herschelovom kućom i svijetom interesa te pokazuju uistinu titanski rad i predanost koji su stvorili izvanrednog promatrača i istraživača. Dobio je opsežno, ali nesustavno obrazovanje. Satovi matematike, astronomije, filozofije otkrili su njegovu sposobnost egzaktnih znanosti. No, osim toga, Wilhelm je imao velike glazbene sposobnosti te se u dobi od četrnaest godina pridružio pukovnijskom bendu kao glazbenik. Godine 1757., nakon četiri godine služenja vojnog roka, odlazi u Englesku, kamo se nešto ranije preselio njegov brat Jakov, zapovjednik hanoverske pukovnije.

Nemajući ni novčića u džepu, Wilhelm, preimenovan u William u Engleskoj, počeo je prepisivati ​​bilješke u Londonu. Godine 1766. preselio se u Bath, gdje je ubrzo stekao veliku slavu kao izvođač, dirigent i učitelj glazbenog. Ali takav ga život nije mogao u potpunosti zadovoljiti. Herschelov interes za prirodne znanosti i filozofiju, stalno samoobrazovanje doveli su ga do strasti prema astronomiji. “Šteta što glazba nije sto puta teža od znanosti, volim aktivnost i trebam nešto raditi”, napisao je bratu.

Godine 1773. Herschel je stekao niz radova o optici i astronomiji. Smithov Kompletan sustav optike i Fergusonova astronomija postali su njegove referentne knjige. Iste je godine prvi put pogledao u nebo malim teleskopom žarišne duljine od oko 75 cm, ali promatranja s tako malim povećanjem nisu zadovoljila istraživača. Kako nije bilo sredstava za kupnju bržeg teleskopa, odlučio ga je sam napraviti. Nakon što je kupio potrebne alate i praznine, samostalno je izlio i polirao ogledalo za svoj prvi teleskop. Prevladavši velike poteškoće, Herschel je iste 1773. napravio reflektor sa žarišnom duljinom većom od 1,5 m, budući da je zaustavljanje procesa brušenja pogoršalo kvalitetu zrcala. Posao se pokazao ne samo teškim, već i opasnim, nakon što je eksplodirala peć za taljenje dok je pravila zazor za ogledalo.

Sestra Caroline i brat Alexander bili su Williamovi vjerni i strpljivi pomagači u ovom teškom poslu. Marljivost i entuzijazam dali su izvrsne rezultate. Ogledala koje je Herschel izradio od legure bakra i kositra bila su izvrsne kvalitete i davala su savršeno okrugle slike zvijezda.

Kako piše poznati američki astronom C. Whitney, "od 1773. do 1782. godine Herschelovi su bili zauzeti pretvaranjem profesionalnih glazbenika u profesionalne astronome."

Godine 1775. Herschel je započeo svoj prvi "pregled neba". U to vrijeme još je nastavio zarađivati ​​za život kao glazbenik, ali su astronomska promatranja postala njegova prava strast. Između satova glazbe izrađivao je ogledala za teleskope, navečer davao koncerte, a noći provodio promatrajući zvijezde. U tu svrhu Herschel je predložio originalnu novu metodu "krhotina zvijezda", odnosno brojanja broja zvijezda na određenim područjima neba.

13. ožujka 1781., promatrajući, Herschel je primijetio nešto neobično “Između 22 i 23 sata, kada sam proučavao slabe zvijezde u susjedstvu H Blizanaca, primijetio sam jednu koja je izgledala veća od ostalih. Iznenađen njegovom neobičnom veličinom, usporedio sam ga s H Blizancem i malom zvijezdom u kvadratu između zviježđa Auriga i Blizanci i otkrio da je znatno veći od bilo kojeg od njih. Sumnjao sam da je to komet." Objekt je imao izražen disk i kretao se duž ekliptike. Nakon što je obavijestio druge astronome o otkriću "kometa", Herschel ga je nastavio promatrati. Nekoliko mjeseci kasnije, dva poznata znanstvenika - akademik Sankt Peterburgske akademije znanosti A.I. Leksel i akademik Pariške akademije znanosti P. Laplace, izračunavši orbitu otvorenog nebeskog objekta, dokazali su da je Herschel otkrio planet koji se nalazio iza Saturna. Planet, kasnije nazvan Uran, bio je skoro 3 milijarde km udaljen od Sunca i premašio je volumen Zemlje za više od 60 puta. Prvi put u povijesti znanosti otkriven je novi planet, budući da se na nebu stoljećima promatralo dosad poznatih pet planeta. Otkriće Urana pomaknulo je granice Sunčevog sustava više od dva puta i donijelo slavu njegovom otkrivaču.

Devet mjeseci nakon otkrića Urana, 7. prosinca 1781., Herschel je izabran za člana Kraljevskog astronomskog društva u Londonu, dobio je doktorat na Sveučilištu Oxford i zlatnu medalju od Kraljevskog društva u Londonu (1789. Petrogradska akademija znanosti izabrala ga je za počasnog člana).

Najbolje od dana

Otkriće Urana odredilo je Herschelovu karijeru. Kralj George III, i sam astronom amater i zaštitnik Hannovera, imenovao ga je 1782. "Kraljevskim astronomom" s godišnjom plaćom od 200 funti. Kralj mu je također osigurao sredstva za izgradnju zasebne zvjezdarnice u Slowu, blizu Windsora. Ovdje se Herschel s mladenačkim žarom i neobičnom postojanošću bavio astronomskim promatranjima. Prema biografu Aragu, napustio je zvjezdarnicu samo kako bi predstavio rezultate svog budnog rada kraljevskom društvu.

Herschel se nastavio fokusirati na poboljšanje teleskopa. Drugo malo zrcalo, koje je do tada korišteno, potpuno je odbacio i time značajno povećao svjetlinu slike. Postupno je Herschel povećavao promjere zrcala. Vrhunac mu je bio divovski teleskop sagrađen 1789. za to vrijeme, s cijevi duljine 12 m i zrcalom promjera 122 cm. Ovaj teleskop ostao je nenadmašan sve do 1845. godine, kada je irski astronom W. Parsons sagradio još veći teleskop - gotovo 18 metara. duga s promjerom ogledala 183 cm.

Koristeći najnoviji teleskop, Herschel je otkrio dva mjeseca Urana i dva mjeseca Saturna. Dakle, otkriće nekoliko nebeskih tijela u Sunčevom sustavu povezano je s imenom Herschel. Ali to nije glavni značaj njegove izvanredne aktivnosti.

A prije Herschela bilo je poznato nekoliko desetaka dvostrukih zvijezda. Ali takvi zvjezdani parovi smatrani su slučajnim susretima njihovih sastavnih zvijezda i nije se pretpostavljalo da su binarne zvijezde raširene u Svemiru. Herschel je tijekom godina pažljivo istraživao različite dijelove neba i otkrio preko 400 dvostrukih zvijezda. Istraživao je udaljenosti između komponenti (u kutnim mjerama), njihovu boju i prividni sjaj. U nekim slučajevima, zvijezde koje su se prije smatrale binarnim pokazale su se trostrukim i četverostrukim (više zvijezda). Herschel je došao do zaključka da su dvostruke i višestruke zvijezde sustavi zvijezda međusobno fizički povezanih i, kako je bio uvjeren, kruže oko zajedničkog težišta, prema zakonu univerzalne gravitacije. Herschel je bio prvi astronom u povijesti znanosti koji je sustavno proučavao binarne zvijezde. Od davnina je poznata svijetla maglica u zviježđu Oriona, kao i maglica u zviježđu Andromeda, vidljiva golim okom. Ali tek u 18. stoljeću, kako su se teleskopi poboljšali, otkrivene su mnoge maglice. Kant i Lambert vjerovali su da su maglice cijeli zvjezdani sustavi, drugi Mliječni putevi, ali udaljeni na kolosalnim udaljenostima na kojima se pojedinačne zvijezde ne mogu razlikovati.

Herschel je napravio izvrstan posao otkrivajući i proučavajući nove maglice. Za to je koristio sve veću snagu svojih teleskopa. Dovoljno je reći da katalozi koje je sastavio na temelju svojih opažanja, od kojih se prvi pojavio 1786., uključuju oko 2500 maglica. Herschelov zadatak, međutim, nije bio jednostavno pronaći maglice, već otkriti njihovu prirodu. U njegovim moćnim teleskopima mnoge su maglice jasno podijeljene na pojedinačne zvijezde i tako se pokazalo da su zvjezdana jata daleko od Sunčevog sustava. U nekim slučajevima se pokazalo da je maglica zvijezda okružena maglovitim prstenom. Ali druge maglice nisu razdvojene na zvijezde, čak ni uz pomoć najmoćnijeg - teleskopa od 122 cm.

Isprva je Herschel zaključio da su gotovo sve maglice zapravo zbirke zvijezda, a najudaljenije od njih u budućnosti će se također razgraditi na zvijezde – kada se promatraju još snažnijim teleskopima. Istovremeno je priznao da neke od tih maglica nisu zvjezdana jata unutar Mliječne staze, već neovisni zvjezdani sustavi. Daljnja istraživanja prisilila su Herschela da produbi i upotpuni svoje stavove. Pokazalo se da je svijet maglica složeniji i raznolikiji nego što se prije moglo očekivati.

Nastavljajući neumorno promatrati i razmišljati, Herschel je prepoznao da se mnoge promatrane maglice uopće ne mogu razložiti na zvijezde, budući da se sastoje od mnogo razrijeđenije materije ("svjetleće tekućine", kako je Herschel mislio) od zvijezda.

Tako je Herschel došao do zaključka da je magličasta materija, poput zvijezda, raširena u svemiru. Naravno, postavilo se pitanje o ulozi ove tvari u Svemiru, o tome je li to materijal iz kojeg su nastale zvijezde. Još 1755. I. Kant je iznio hipotezu o nastanku čitavih zvjezdanih sustava iz prvobitno postojeće raspršene tvari. Herschel je to hrabro istaknuo različite vrste neraskidive maglice predstavljaju različite faze nastanka zvijezda. Zbijanjem maglice iz nje postupno nastaje ili cijeli skup zvijezda ili jedna zvijezda, koja je na početku svog postojanja još uvijek okružena magličastom ljuskom. Ako je Kant vjerovao da su sve zvijezde Mliječne staze nekada nastale u isto vrijeme, onda je Herschel prvi sugerirao da zvijezde imaju različite dobi a nastajanje zvijezda traje bez prestanka; to se događa u naše vrijeme.

Ova Herschelova ideja je kasnije zaboravljena, i pogrešno shvaćanje o istodobnom podrijetlu svih zvijezda u dalekoj prošlosti dugo je dominirao znanošću. Tek u drugoj polovici dvadesetog stoljeća, na temelju golemih uspjeha astronomije, a posebno radova sovjetskih znanstvenika, ustanovljena je razlika u starosti zvijezda. Proučavane su čitave klase zvijezda koje nedvojbeno postoje nekoliko milijuna godina, za razliku od drugih zvijezda, čija je starost određena milijardama godina. Herschelovi pogledi na prirodu maglica u općenito govoreći potvrđuje i suvremena znanost koja je utvrdila da su maglice plina i prašine raširene u našoj i drugim galaksijama. Ispostavilo se da je priroda ovih maglica još složenija nego što je Herschel mogao zamisliti.

Istodobno, čak i na kraju života, Herschel je bio uvjeren da su neke maglice udaljeni zvjezdani sustavi, koji će se na kraju razložiti u zasebne zvijezde. I u tome se on, poput Kanta i Lamberta, pokazao u pravu.

Kao što je već spomenuto, u 18. stoljeću otkriveno je pravilno kretanje mnogih zvijezda. Herschel je 1783. uspio proračunima uvjerljivo dokazati da se i naš Sunčev sustav kreće prema zviježđu Herkula.

No Herschel je svojim glavnim zadatkom smatrao razjašnjenje strukture zvjezdanog sustava Mliječne staze, odnosno naše Galaksije, njezinog oblika i veličine. To je radio nekoliko desetljeća. U to vrijeme nije raspolagao podacima ni o udaljenostima između zvijezda, ni o njihovom položaju u svemiru, ni o njihovoj veličini i sjaju. Bez ovih podataka, Herschel je sugerirao da sve zvijezde imaju jednaku svjetlost i da su ravnomjerno raspoređene u prostoru, tako da su udaljenosti između njih manje-više iste, a Sunce se nalazi blizu središta sustava. Istodobno, Herschel nije poznavao fenomen apsorpcije svjetlosti u svjetskom prostoru i vjerovao je, osim toga, da su čak i najudaljenije zvijezde Mliječne staze dostupne njegovom divovskom teleskopu. Ovim je teleskopom prebrojao zvijezde na različitim dijelovima neba i pokušao odrediti koliko se naš zvjezdani sustav proteže u jednom ili drugom smjeru.

Ali Herschelove izvorne pretpostavke bile su pogrešne. Sada je poznato da se zvijezde međusobno razlikuju po sjaju i da su neravnomjerno raspoređene u Galaksiji. Galaksija je toliko velika da čak ni Herschelov divovski teleskop nije mogao doći do njenih granica. Stoga nije mogao doći do točnih zaključaka o obliku Galaksije i položaju Sunca u njoj, te je uvelike podcijenio njezinu veličinu.

Herschel se bavio i drugim pitanjima astronomije. Inače, razotkrio je složenu prirodu sunčevog zračenja i zaključio da se ono sastoji od svjetlosti, topline i kemijskih zraka (zračenje koje oko ne percipira). Drugim riječima, Herschel je predvidio otkriće zraka koje nadilaze uobičajeni sunčev spektar – infracrvene i ultraljubičaste.

Herschel je svoju znanstvenu karijeru započeo kao skromni amater koji je imao priliku posvetiti samo svoje slobodno vrijeme astronomiji. Poučavanje glazbe mu je dugo bilo izvor sredstava za život. Tek u starosti stekao je materijalne mogućnosti za bavljenje znanošću.

Kombinirao je značajke pravog znanstvenika i prekrasne osobe. Herschel je bio vješt promatrač, energičan istraživač, dubok i namjeran mislilac. Na samom vrhuncu svoje slave ostao je šarmantna, ljubazna i jednostavna osoba, što je karakteristično za duboke i plemenite naravi.

Herschel je svoju strast prema astronomiji uspio prenijeti na svoju obitelj i prijatelje. Njegova sestra Carolina, kao što je već spomenuto, puno mu je pomogla u znanstvenom radu. Nakon što je studirala matematiku i astronomiju pod vodstvom svog brata, Karolina je samostalno obrađivala njegova opažanja, pripremala Herschelove kataloge maglica i zvjezdanih skupova za objavljivanje. Posvetivši puno vremena promatranjima, Carolina je otkrila 8 novih kometa i 14 maglica. Bila je prva istraživačica koja je ravnopravno primljena u kohortu engleskih i europskih astronoma koji su je izabrali za počasnu članicu Kraljevskog astronomskog društva u Londonu i Kraljevske irske akademije.

Godine 1788. Herschel se oženio Engleskinjom Mary Pitt. Njihov sin John, koji je rođen u Sloughu 1792. godine, već je u djetinjstvu pokazao izvanredne sposobnosti. Postao je jedan od najpoznatijih engleskih astronoma i fizičara 19. stoljeća. Njegova popularna knjiga "Eseji o astronomiji" prevedena je na ruski i odigrala je veliku ulogu u širenju astronomskog znanja u Rusiji.

| Herschel, William Frederick

Pred nama je golemo polje otkrića, a samo promatranje daje ključ za njih.

(c) Immanuel Kant

Frederick William (Friedrich Wilhelm) Herschel(Engleski) Frederick William Herschel, njemački Friedrich Wilhelm Herschel; 15. studenog 1738., Hannover - 25. kolovoza 1822., Slough blizu Londona) - izvanredni engleski astronom njemačkog podrijetla.

Herschel je bio pionir u svemu što je radio. Kao projektant prvih velikih reflektirajućih teleskopa i promatrač, ostavio je svoje suvremenike daleko iza sebe. Imao je još veći utjecaj na povijest astronomije kao duboki mislilac, koji je u pojedinim detaljima ponovno stvorio opću sliku Svemira. Na temelju vlastitih zapažanja, William Herschel je prvi ustanovio opći oblik i napravio prve procjene veličine našeg grandioznog "zvjezdanog doma" - Galaksije. Prvi je sa svojim teleskopima izašao u bezgranični svijet dalekih “mliječnih” maglica – drugih zvjezdanih svemira. Herschel je udvostručio Sunčev sustav i "pomaknuo" Sunce, otvarajući njegovo kretanje u svjetskom prostoru. U promatračkoj astronomiji bio je i Kolumbo i Magelan. Sve je počelo radoznalošću i ljubavlju prema ... glazbi.

Friedrich Wilhelm (William) Herschel rođen je 15. studenog 1738. u Hannoveru (Njemačka) u obitelji pukovnijskog glazbenika Hannoverske garde. Od 15. godine i sam je počeo svirati obou u istom orkestru, a kasnije je svirao violinu i orgulje. U 19 životni put drastično se promijenio. Bježeći od novačenja, uz tajni blagoslov svoje majke, pobjegao je u Englesku (Hanover je tada poslušao engleskog kralja), zauvijek se rastajući od domovine. Nakon mnogih teškoća i nedaća, Herschel je postao istaknut kao glazbenik, skladatelj i učitelj glazbe u primorskom ljetovalištu Bath u blizini Bristola. Ozbiljno se bavio teorijom glazbe. Od njezine strasti prešao je na matematiku i optiku, kroz koje se upoznao s astronomijom.

Herschel je imao 35 godina - činilo se da je život određen. Na koncertima je s njim uspješno nastupala njegova talentirana mlađa sestra Carolina, koju je pozvao u Englesku. No Herschelov interes za zvijezde, želja da sve vidi svojim očima i njegova energična, aktivna narav odlučili su njegovu buduću sudbinu. Godine 1773. Herschel je kupio mali reflektirajući teleskop sa žarišnom duljinom od 2,5 stope (oko 76 cm). Iako ga promatranja s njim nisu zadovoljila, nije bilo sredstava za veći instrument.

Tada je, nakon što je kupio cjelokupnu zalihu zaliha i materijala od jednog optičara, Herschel počeo samostalno proizvoditi teleskop.

Već u ožujku 1774. Herschel je svojim prvim domaćim Newtonovim reflektirajućim teleskopom, dugim 5,5 stopa (gotovo 2 m) i primarnim zrcalom promjera 20 cm, promatrao prekrasnu svijetlu maglicu u zviježđu Oriona.

zrcalni teleskop. 18. stoljeće
Od sada su Herschelovi dani bili ispunjeni izradom ogledala, večeri glazbom, a sa sve većim entuzijazmom noćne je sate posvećivao astronomskim promatranjima koja je uspijevao provoditi čak i u pauzama koncerata. U izradi teleskopa pomogao mu je mlađi brat Alexander, talentirani mehaničar, kojeg je također pozvao iz Njemačke.

Kad je moj brat glancao zrcalo, čak sam mu i sam morao stavljati hranu u usta, inače bi bio potpuno gladan: jednom, dok je završio poliranje ogledala od sedam stopa, nije skidao ruke s njega šesnaest sati. I općenito, dok je jeo, uvijek je bio zauzet nečim: crtao planove i skice ili radio nešto drugo. Ako posao nije zahtijevao promišljanje, čitao sam mu naglas i malo-pomalo, pomažući koliko sam mogao, postao sam koristan u radionici, kao što može biti koristan šegrt u prvoj godini školovanja.

(Prema memoarima Caroline Herschel, 1825.)

Sestra Carolina odigrala je neprocjenjivu ulogu u životu i znanstvenom istraživanju znanstvenika. Provela je mukotrpnu obradu rezultata promatranja i 16 godina vodila kućanstvo njihove male obitelji. Njezini dnevnici i memoari donijeli su nam atmosferu uzavrele, vedre i nesebične, obasjane dubokom međusobnom privrženošću. stvaralački život William Herschel i njegovi najbliži suradnici. Jednog dana u radionici je eksplodirala peć za taljenje u kojoj je Herschel skuhao posebnu leguru bakra i kositra za metalna zrcala svojih teleskopa. Carolinu je dovela u očaj činjenica da su čiste sobe njihove kuće pretvorene u radionice, a tradicionalne čipkaste manžete na rukavima košulja njezine braće beznadno su uništene brušenjem i glačanjem ogledala. Ovo mnogo sati rada, koje je Herschel isprva obavljao ručno, nije dopuštalo prekide. Nakon toga je mehanizirao brušenje telefoto zrcala, koja nisu bila sferna, nego parabolična i stoga su zahtijevala posebnu preciznost u obradi.

Već u Bathu, Herschel je napravio stotine zrcala za reflektore od 7, 10 i 20 stopa. Njegov glavni radni alat bio je Newtonov reflektor od 20 stopa (žižna duljina cijevi od oko 7 m) s promjerom leće od gotovo pola metra. Vrhunac razvoja konstrukcije teleskopa do sredinom devetnaestog u. je stvorio Herschel 1787-1789. divovski reflektor od 40 stopa s duljinom cijevi od 12 m i promjerom zrcala od 147 cm (težine oko 1 tone!). Maksimum učinkovito povećanje na velikim Herschelovim teleskopima iznosio je 2,5 tisuće i koristio se za posebne namjene - za promatranje dvostrukih zvijezda. Herschel je obično provodio svoje slavne snimke neba s povećanjem od 150-300. Promatranja su zahtijevala znatnu izdržljivost i hrabrost, jer su se provodila s platforme na visini od nekoliko metara iznad tla.

Počevši od 1775. godine proveo je četiri sustavna istraživanja zvjezdanog neba kako ne bi promašio niti jedan nepoznati objekt, a svako je istraživanje trajalo nekoliko godina. Karolina je bilježila sve što je njezin brat vidio pod njegovim diktatom. Tijekom drugog takvog pregleda, njegova glazbena karijera neočekivano je završila: 13. ožujka 1781. Herschel je prvi put nakon babilonskih svećenika otkrio planet Uran. Sunčev planetarni sustav odmah se više nego udvostručio.

Vjerovalo se da je Uran donio u vidno polje mog teleskopa Sretan slučaj, ali vjerovati u to je čista pogreška. Naposljetku, sukcesivno sam ispitivao svaku zvijezdu, ne samo iste, nego i puno manje magnitude, pa je stoga te noći bio njezin red da bude otkrivena. Postupno sam proučavao veliko djelo Stvoritelja svih stvari i konačno došao do stranice koja je sadržavala sedmi planet. Da me je ove večeri bilo kakav posao ometao, našao bih ga sljedeće, a moj je teleskop bio toliko dobar da sam na prvi pogled razaznao disk planeta.

(Bazirano na spisima Williama Herschela.)

Položaj Urana među zvijezdama u vrijeme njegovog otkrića 13. ožujka 1781. godine.
Herschel je trijumfalno ušao u astronomiju. Zlatna medalja Londonsko kraljevsko društvo, izbor člana ovog društva, počasni i rijetki za stranca doktorat sa Sveučilišta Oxford, mjesto dvorskog astronoma s doživotnom mirovinom od 300 gvineja bili su Herschelova nagrada u Engleskoj. Ali glavna stvar: postao je profesionalni astronom. Godine 1782. Herschel se preselio u Old Windsor, a 1786. se trajno nastanio u Sloughu, 30 km od Londona (sada unutar grada). Upravo je Sloughom slavni Francois Arago nazvao mjesto na Zemlji gdje je došlo do najvećeg broja astronomskih otkrića. U Sunčevom sustavu, osim Urana, Herschel je otkrio dva njegova satelita (1787.), otkrivši u njima obrnuto gibanje (1797.), kao i dva nova satelita Saturna (1789.); vrlo precizno izmjerio period rotacije Saturna i njegovog prstena (1790.); otkrili sezonske promjene u veličini polarnih kapa na Marsu, što je bio prvi poticaj za razmišljanje o Marsovcima i još mnogo toga. Međutim, Herschelova planetarna istraživanja samo su "putujuća sitnica", koju je ponekad slučajno pronašao na rubu svoje glavne ceste - u nepoznati Svijet zvijezda.

Već 1783. godine, uspoređujući poznata vlastita gibanja 13 zvijezda u blizini Sunca, Herschel je otkrio njezino gibanje u svemiru i prilično točno naznačio njegov smjer (apeks) prema zvijezdi λ Hercules.

Još važnije bilo je otkriće dvostrukih i višestrukih zvijezda. Počevši od 1778. s masovnim popisom svih bliskih parova zvijezda vidljivih na nebu, Herschel je samo četvrt stoljeća kasnije, 9. lipnja 1803., napravio poznati izvještaj u Kraljevskom društvu u Londonu o svom otkriću stvarne gravitacijske veza između komponenti 50 parova zvijezda. Njegovo najnoviji rad postao je katalog od 145 fizički binarnih zvijezda s detaljnim proučavanjem njihovih orbita (1822). Ukupno je Herschel otkrio preko 800 dvostrukih i višestrukih zvijezda. On je također bio prvi koji je pokušao razjasniti polje zvjezdane fotometrije. Provodeći sustavna promatranja u ovom području od 1794. godine, Herschel je sastavio šest kataloga relativnog sjaja zvijezda u šest godina. On je prvi uveo pouzdanu ljestvicu zvjezdanih magnituda (koja se ponešto razlikovala od moderne) i izmjerio je sjaj oko 3 tisuće zvijezda s točnošću od 0,1 magnitude, što je maksimum za vizualna promatranja. Kao rezultat toga, otkrio je nekoliko novih varijabli.

Herschel je mogao vidjeti ono što je bilo potpuno izvan vidokruga njegovih suvremenika. Godine 1804. skrenuo je pozornost na odnos mlatilice na pšenici (određen njezinim prinosom) i zračenja Sunca, što je ovisilo o broju pjega na njezinoj površini. Ovu zanimljivu poruku za ono vrijeme objavio je Johann Bode 1808. godine u Berlinskom astronomskom godišnjaku (Berliner astronomisches Jahrbuch).

Postojale su neke zablude: kao i mnogi tada, Herschel je bio fasciniran idejom o mnoštvu naseljenih svjetova i priznao je da čak i Sunce može biti takvo tijelo - hladno, okruženo samo blistavom atmosferom, kroz praznine u kojima tamna površina viri u obliku mrlja...

Godine 1800. Herschel je otkrio da se termometar koji je na svom crvenom kraju izvan vidljivog sunčevog spektra također zagrijava. Tako su otkrivene toplinske zrake, odnosno infracrveno zračenje. Herschel je u spektrima zvijezda prvi uočio razliku u položaju maksimuma njihova sjaja, zbog čega bi se neke zvijezde mogle nazvati plavim, a druge žutim ili crvenim. Ovaj fenomen, koji govori o razlici površinskih temperatura zvijezda, kasnije je bio temelj prvih spektralnih klasifikacija zvijezda.

Herschel je dao svoj glavni doprinos razumijevanju opće strukture svemira. Već prvi pregledi neba teleskopom od 20 stopa otkrili su mu kolosalno obilje zvijezda koje se golim okom ne mogu razlikovati i ekstremnu neravnomjernost njihove prividne distribucije po nebu. Herschelov teleskop otkrio je prirodu najtajanstvenijih objekata na nebu u to vrijeme – nepomičnih “mliječnih” maglica. Ove male maglovite mrlje ometale su glavni zadatak promatrača iz 18. stoljeća. - traženje novih kometa. Poznati otkrivač novih kometa Charles Messier 1781. - 1783. čak je objavio i poseban katalog više od stotinu takvih "smetnji" - "mliječnih" točaka, kako ih promatrači ne bi zamijenili s novim kometima. Kakvo je bilo Herschelovo iznenađenje kada su se u njegovim teleskopima mnoge Messierove maglice raspale u hrpe zvijezda, kao da potvrđuju teoriju o otočnim svemirima engleskog astronoma Thomasa Wrighta (1711. - 1786.). Tako zvjezdani svemir postupno je otkrio složenu strukturu svog uređaja.

Ogroman svijet koji se otvorio prije Herschela više nije bilo moguće proučavati na starinski način, predmet za objektom. Kako bi razumio njegovu strukturu, stvorio je statističku metodu zvjezdanih uzoraka - "scoops". Prebrojao je broj zvijezda u vidnom polju teleskopa od 20 stopa u različitim dijelovima neba i po njihovoj brojnosti procijenio koliko se daleko prostire naš zvjezdani svemir u danom smjeru. Istodobno, Herschel je namjerno napravio grubu pretpostavku o jednoličnoj raspodjeli zvijezda u svemiru. Nakon što je napravio više od tisuću ovih mjerica, Herschel je identificirao opći oblik Mliječne staze kao spljošteni sustav zvijezda i ispravno procijenio njegovu kompresiju na 1/5. Otkrio je izoliranost našeg sustava u svemiru, koji se prvi put pojavio u obliku zvjezdanog "otoka". Čak i uz vrlo približne Herschelove pretpostavke, ispostavilo se da su dimenzije naše galaksije monstruozno ogromne - 850 x 200 jedinica - udaljenosti do Siriusa jednake 8 svjetlosnih godina (6800 x 1600 svjetlosnih godina) - i proizvedene dubok dojam na njegove suvremenike. Ovdje, međutim, Herschel i svi njegovi sljedbenici do 30-ih godina. XX. stoljeće je očekivalo ulov. Promatranja pojedinih zvijezda ne omogućuju dosezanje granica Galaksije, zbog čega se u njoj stvara dojam središnjeg položaja samog promatrača, a time i našeg Sunca.

Po prvi put ovu iluziju je uništio Harlow Shapley. Godinu dana ranije, Herschel je došao do otkrića čije je značenje shvatilo tek stoljeće i pol kasnije. 1784., pregledavajući maglice iz Messierovog kataloga, uvjerio se da postoje i maglice posebne vrste. Herschel je čak i svojim moćnim teleskopom, odnosno "mliječnim" maglicama otkrio preko 400 novih, uglavnom puno slabijih, "nerazgradivih" u zvijezde. Na nebu su se nalazile krajnje neravnomjerno - u hrpama, a te su se hrpe i pojedine maglice spajale u duge pruge - slojeve. Herschel je identificirao dva sloja maglica, a najznačajniji od njih nazvao je sloj Veronike, budući da su upravo ovo zviježđe i susjedno zviježđe Djevica činili dio sloja koji je najbogatiji maglicama. Osim toga, Herschel je zabilježio njegov nastavak u nekim drugim sjevernim zviježđima - Velikom medvjeđu, Lavu - i naznačio da je njegov položaj okomit na Mliječnu stazu. Priznao je da bi ovaj sloj, poput naše Mliječne staze, mogao zaokružiti veliki krug cijelo nebo, nastavljajući se na južnu hemisferu. Sa briljantnim uvidom, vidio je u želji maglica da se grupiraju i formiraju slojeve - karakteristične strukturne značajke vidljivog Svemira.

Teleskop W. Herschel od 20 stopa
Herschel je te maglovite slojeve usporedio s geološkim slojevima, u kojima je, takoreći, zabilježena povijest Zemlje.

Tek 1953. godine francuski astronom Gerard de Vaucouleurs konačno je ustanovio (očito ne znajući ni za pionirski rad Herschela) da karakteristični slojevi, koji se, kako je već tada bilo poznato, ne sastoje od maglica, već od drugih galaksija, sadrže ekvatorijalni dio ogroman supersustav od desetak tisuća galaksija, od kojih je jedna naša. Herschel se može nazvati otkrićem velike strukture svemira, koja sada privlači toliku pozornost kozmologa.

W. Herschelova kuća u Bathu. Ovdje je otkriven planet Uran
Herschelova otkrića u svijetu maglica uistinu su neiscrpna. Njegova tri kataloga novih maglica i zvjezdanih skupova (1786., 1789. i 1802.) sadržavala su dvije i pol tisuće tih objekata, od kojih se većina ispostavilo da su galaksije. Herschel je otkrio i opisao mnoge oblike maglica, uključujući i maglice u obliku kometa, koje se danas smatraju važnom fazom u nastanku zvijezda. Najprije je skrenuo pozornost na postojanje dvostrukih i višestrukih maglica te ih predstavio kao stvarne fizičke sustave.

Tako je Herschel prvi izrazio ideju evolucije kozmičke materije pod utjecajem gravitacijskih sila. Budući da je neke maglice uspio razložiti na zvijezde, sve ih je tada smatrao udaljenim zvjezdanim sustavima - “ mliječna staza”- i stoga predložio, kako ne bi došlo do zabune, da se naziv našeg sustava napiše velikim slovima - Mliječna staza. Među gotovo 200 dvostrukih i višestrukih maglica koje je zabilježio Herschel, oko polovice se pokazalo pravim višestrukim sustavima, a 19 (za Herschela - sa skakačima) sada se pripisuje takozvanim galaksijama koje djeluju. Potonje je ponovno otkrio i razmotrio tek u 20. stoljeću Fritz Zwicky, a posebno detaljno Boris Aleksandrovič Voroncov-Veljaminov. Herschel je također izrazio važnu ideju da na mjestima nasumične povećane prostorne gustoće zvijezda treba nastati "akumulirajuća sila" koja daljnji proces gravitacijske kompresije čini nepovratnim. (Ove je ideje mnogo kasnije razvio James Jeans.)

Nevjerojatno otkriće Herschel je to napravio 1791. Do tada je među ogromnom raznolikošću maglica izdvojio posebnu klasu - maglice u obliku malih diskova s ​​potpuno ravnomjernom raspodjelom slabog zelenkastog sjaja u njima. Po izgled nalikovali su Uranu i on ih je nazvao planetarnim. Isprva ih je Herschel smatrao i zvjezdanim sustavima, i to onim najudaljenijim. Ali kada je 1791. otkrio sličan objekt u Perzeju (sada poznata planetarna maglica NGC 1514), gdje se nalazila svijetla točka u središtu blijedog diska, napravio je točan zaključak: materija oko svijetlog središta - obična zvijezda - nije zvjezdane, već difuzne prirode. Herschelova je mašta zaokupila svijetla slika kako se materija skuplja gravitacijom prema središtu, formirajući tako središnju zvijezdu. (Zapravo, sada se zna da se te maglice šire.) Herschel bi sada mogao podijeliti neraskidive "mliječne" maglice na "prave" i "lažne" (udaljeni zvjezdani sustavi).

Razotkrivanje strukture planetarnih maglica, međutim, dugo je odvelo Herschela od ispravnog tumačenja "mliječnih" maglica općenito, posebno onih sa svijetlim jezgrama. Počeo ih je objašnjavati kao zvijezde koje se formiraju, a u raznolikosti oblika vidio je različite faze tog procesa. Unatoč zabludi u objašnjavanju određenih objekata, sama ideja imala je veliku ulogu u razvoju evolucijskih ideja o prirodi općenito. U astronomiji je ideja o razvoju prirode, prvi put izražena u djelima Immanuela Kanta, zahvaljujući Herschelu, ojačana još ranije nego u biologiji, gdje je Jean-Baptiste Lamarck (1809.) postao njezin predak. Laplace je korigirao svoju kozmogonijsku hipotezu od izdanja do izdanja u skladu s otkrićima Herschela.

Iznoseći tako smjele ideje kao u njegovo vrijeme, kao što su distribucija maglica u obliku listova, evolucija kozmičke materije i kontinuirano stvaranje zvijezda iz difuzne materije, Herschel se pokazao kao filozof dubokog razmišljanja.

NA posljednjih godina Tijekom Herschelova života, promatrajući teleskopom od 40 stopa, uvjerio se u nepristupačnost granica Galaksije. Također se uvjerio da nisu sve mliječne maglice nakupine difuzne tvari i da čak i najslabije od njih, pronađene na granici vidljivosti, mogu biti druge udaljene "mliječne staze".

Herschel je vršio opažanja svake vedre noći više od 30 godina, a tek 1807., nakon teške bolesti, počeo se udaljavati od njih. Umro je 23. (prema drugim izvorima - 25.) kolovoza 1822. Slomio zavrtnje Neba “, piše na njegovom nadgrobnom spomeniku.

Williamova sestra Carolina Lucrezia Herschel(1750. - 1848.) - najpoznatija žena astronom. Uredila je i, nakon bratove smrti, objavila Herschelov katalog od 2500 maglica i zvjezdanih skupova. Samostalno je otkrila 8 kometa i 14 maglica.

Njegov sin je također bio poznati astronom John Frederick William Herschel(1792.-1871.), koji je nastavio promatranja koja je započeo njegov otac. Bio je i počasni član Petrogradske akademije znanosti.