Кроме того, изучив распределение звезд на небе, он сделал вывод о том, что Млечный Путь имеет форму диска, а Солнечная система находится внутри него. Правда, Гершель ошибся, считая, что Солнце находится вблизи центра диска. В действительности наша звезда расположена на периферии видимого диска Галактики, на расстоянии 26 тыс. световых лет от ее центра. Но стоит отметить, что по современным данным, нашу галактику окружает гало из темной материи, во много раз превосходящее по размерам ее часть, состоящую из звезд, газа и пыли. В таком случае, Солнце все-таки расположено близко к центру этой гигантской системы.
Работы Гершеля положили начало изучению неизвестных ранее видов излучения. Занимаясь исследованием Солнца, он искал способ уменьшения нагрева инструмента, с помощью которого велись наблюдения. 11 февраля 1800 г. Гершель испытывал солнечные светофильтры. Определяя с помощью термометров температуру разных участков видимого спектра, Гершель обнаружил, что «максимум тепла» лежит за насыщенным красным цветом и, возможно, «за видимым преломлением». Один из термометров в опыте должен был измерять температуру за пределами полоски видимого спектра, по мысли Гершеля — температуру окружающего воздуха в помещении. Он был удивлен, когда этот термометр показал более высокую температуру, чем в видимом спектре. Дальнейшие эксперименты привели Гершеля к выводу, что должна быть невидимая форма излучения за пределами видимой области спектра. Это исследование положило начало изучению инфракрасного излучения.
Совокупность всех этих открытий делает Гершеля основоположником такого раздела современной науки, как звездная астрономия.
2. Верная сестра
Говоря о Гершеле, невозможно не упомянуть еще о его сестре, Каролине Гершель.
Каролина была единственной девушкой среди пяти выживших детей военного музыканта Исаака Гершеля. Вопреки воле своей матери, которая предпочла бы, чтобы она была швеей, Каролина, как и ее братья, получила музыкальное образование и стала певицей.
Когда ей было 22, она переехала в Англию к брату (он был старше ее на двенадцать лет). В доме брата Каролина стала выполнять обязанности экономки, но в то же время он дал ей возможность выступить в качестве солистки в своих концертах. Она могла бы сделать большую музыкальную карьеру, если бы ее не заразила страсть брата к астрономии. Без сомнения, это была необычная семья, среди которых даже двойные таланты (музыка и астрономия), по-видимому, были скорее правилом: брат Гершеля Александр, тоже музыкант, также помогал Вильяму в изучении неба.
Каролина научилась шлифовать и полировать зеркала для телескопов, освоила математику, необходимую для астрономических расчетов.
После открытия Вильямом Урана, когда астрономия стала главным его занятием, Каролина Гершель стала перед выбором: продолжать ли свою карьеру в качестве певицы или «служить» своему брату в качестве его научного ассистента. Она выбрала последнее и была назначена судом в качестве квалифицированного помощника с зарплатой в 50 фунтов стерлингов в год — первая зарплата, которую женщина когда-либо получала за научную работу.
Теперь Каролина начала свои собственные астрономические исследования, сосредоточившись на поиске комет. Между 1786 и 1797 гг. она обнаружила восемь «хвостатых светил». Она также обнаружила четырнадцать туманностей, измерив положение еще более сотни, и составила каталог звездных скоплений и туманностей. Кроме того, она подготовила дополнительный каталог для звездного атласа Флемстида. За эту работу ее высоко ценили, в числе других ученых, великий математик Карл Фридрих Гаусс и астроном Иоганн Франц Энке. Несмотря на определенный успех в своих исследованиях, она оставалась очень скромной женщиной.
В 1822 году, через несколько недель после смерти своего брата, Каролина Гершель вернулась в свой родной город Ганновер, который она оставила почти пятьдесят лет назад. Знаменитые ученые искали теперь ее в простом доме на Marktstrasse (Марктшрассе, одна из улиц Ганновера). К 1828 году она закончила работу над каталогом 2500 туманностей и звездных скоплений, наблюдавшихся её братом, а также двумя дополнениями к нему. Впоследствии именно этот каталог вместе с данными наблюдений ее племянника — сына Уильяма, Джона Гершеля — послужит одним из основных источников для Нового общего каталога (NGC), составленного Дрейером в 1888 году.
Она была награждена многочисленными наградами: например, в 1828 году получила золотую медаль Королевского астрономического общества, в котором она была избрана почетным членом в 1835 г. В 1838 году Королевская Ирландская академия наук в Дублине избрала 88-летнюю Каролину Гершель в свои члены. И в 1846 году, в возрасте 96 лет, Каролина была награждена от имени короля Пруссии золотой медалью Прусской академии наук.
Ни одна из обнаруженных ее комет не была названа в честь нее, но кратер на Луне, а также один из астероидов увековечили ее имя на просторах Солнечной системы.
Судьбы Уильяма и Каролины Гершелей могут служить примером для тех, кто хочет найти свой путь как в науке, так и в жизни. Их не остановила ни смена профессии, ни, в случае с Каролиной, нетипичность таких занятий для женщин в те времена…
3. «Левиафан» и мир туманностей
Инструменты Вильяма Гершеля оставались самыми крупными в мире около полувека. В 1847 году вступил в строй новый гигантский для того времени телескоп с зеркалом диаметром 72 дюйма (1,87 м) и фокусным расстоянием 17 метров. За свои размеры он получил прозвище в честь библейского чудовища — «Левиафан». Он оставался крупнейшим телескопом в мире до начала XX века.
На строительство телескопа ушли огромные средства и, конечно, труд многих людей, изготовивших зеркало, трубу, и громадную конструкцию, служившую им опорой. Но главного инженера и одновременно спонсора этого строительства Уильяма Парсонса, третьего лорда Росса — тоже можно назвать астрономом-любителем. Ведь он удовлетворял прежде всего собственную страсть к астрономии и сам проводил наблюдения при помощи этого инструмента. Но для реализации своего смелого замысла ему пришлось не только купить дорогостоящие материалы и оборудование для мастерских, но и обучить окрестных крестьян оптике и механике, поскольку специалистов найти было очень трудно.
«Левиафан», телескоп лорда Росса
