Вильям Вильгельм Фридрих Гершель

Вильям (Уильям) Вильгельм Фридрих ГЕРШЕЛЬ (Herschel, 15.11.1738-23.08.1822, Ганновер, Германия-Англия с 1757 г.) основоположник звездной астрономии, во втором обзоре неба 13 марта в 10 ч открыл седьмую планету Солнечной системы УРАН , объявив что это комета. (Через 4 месяца А.И. Лексель доказал, что это планета, а название дал И. Боде). Наблюдал как маленький желтоватый диск, хотя раньше его наблюдали и другие астрономы, но наносили на карту как звезду. За открытие получил золотую медаль Лондонского королевского общества.
В 1769г наблюдая прохождение Венеры по диску Солнца, и как М.В. Ломоносов пришел к выводу о наличии атмосферы у Венеры.
В 1773г взял в руки впервые телескоп. Отшлифовав зеркало вместе с братом Александром, усовершенствовав телескоп И.Ньютона, изготавливает свой первый телескоп в1774г с F=2м и зеркалом диаметром 30см. Стал лучшим мастером телескопов-рефлекторов, изготовил около 450 металлических зеркал. В1783г его телескоп имел уже зеркало 47 см и длину 6 м. Наибольший его телескоп с трубой длиной 12м имел диаметр зеркала 122см, толщину зеркала 9см, массу 950 кг, изготовлен в 1789г. (превзойден лишь в 1845г В. Парсонс). Зеркало металлическое — сплав олова и меди. Такие зеркала быстро тускнели и отражали до 60% падающего света. Только с открытием во второй половине 19 века способа серебрения стеклянных зеркал, вернулись к телескопам-рефлекторам, но теперь они уже отражали 90-95% света. Впервые стал с помощью блоков поворачивать телескоп на специальной платформе.
С1775г начал вести систематические, планомерные обзоры звездного неба (новый метод «черпков») с целью подсчета звезд ярче 8-ой величины и открытия неизвестных объектов, положив начало звездной астрономии (именно во втором обзоре открыл Уран). В ходе данных обзоров исследовал Млечный путь, исследовал многочисленные туманности и открыл звездные скопления (более 2500, в том числе 182 двойные и кратные туманности, в том числе соединенные перемычками, установив, что многие похожи на М 31 Андромеды), впервые открыл планетарные туманности (дав им название), сброшенные звездой водородные оболочки. Сейчас известно около 1000 планетарных туманностей, наблюдал темные туманности.
Туманности – самая заметная часть межзвездной среды, видима благодаря активности расположенных вблизи звезд. Они имеются как в нашей Галактике, так и в других галактиках. Делятся на
1) Эмиссионные – наблюдаются вблизи молекулярных облаков в областях звездообразования и связаны с горячими звездами спектрального класса О – источниками интенсивного ультрафиолетового излучения, которое ионизирует окружающий газ, а он в свою очередь переизлучает полученную энергию в форме видимого света (флуоресценция). Линии водорода придают туманности розоватый цвет. Температура около 10000К, плотность до 1000 ионов/см3 (пример — туманность Ориона);
2) Отражательные – небольшие области с высоким содержанием пыли, которые отражают и рассеивают свет ближайших звезд, как правило горячих спектрального класса А. Рассеивание света сильнее в коротковолновой части спектра, поэтому они имеют голубоватый цвет (пример Плеяды); 3) Планетарные- сброшенная расширяющаяся оболочка красного гиганта, превращающегося в белого карлика (пример — туманности Кольцо», «Спираль», «Гантель»); 4) Остатки от взрыва сверхновых.
В 1783г по наблюдениям Марса делает вывод, что полярные шапки представляют собой толстый слой льда и снега и открывает их систематичность изменения. В 1784г делает вывод, что на Марсе настоящие моря.
4 мая 1783г наблюдал на Луне красную вспышку. Кроме того, наблюдал солнечные пятна, подтвердив газообразную природу Солнца, разработал пассатную теорию образования полос на Юпитере.
В 1783г используя работу Н. Маскелайна по собственному движению звезд, зная собственное движение сперва только 7 звезд, а затем 13, открыл движение Солнца среди звезд по направлению созв. Геркулеса, назвав его солнечным апексом (лат. арех – вершина), но скорость определил не точно.
В 1784 г обнаружил скопление далеких туманностей (звездных систем –Галактик) = таким образом положив начало новой науке – звездной астрономии. Вильям Гершель высказал предположение, что они могут быть далекими звездными системами, аналогичными системе Млечного пути, которые он назвал «островными вселенными»; впервые установил закономерность распределения туманностей – их тенденцию скапливаться в «пласты». В 1785г он был уверен в том, что разрешить туманности на звезды нельзя только из-за слишком большой их удаленности. Однако в 1795г, наблюдая планетарную туманность NGC 1514, он отчетливо увидел в центре ее одиночную звезду, окруженную туманным веществом.
В 1785г оценил размер и форму Млечного пути, подсчитывая число звезд до 14m в 1083 одинаковых по размерам небольших площадках (способ в дальнейшем был развит в частности П.П. Паренаго) и составил первую модель нашей Галактики, поместив в центр Солнце и предполагая, что наиболее яркие звезды наиболее близки к Земле, приняв до них расстояние за 1, получает поперечник Галактики 5800 св.лет и толщину 1100 св.лет. Доказал, что звезды в пространстве расположены не беспорядочно, а Млечный путь с Солнцем обособленная звездная система. Ввел понятие островных вселенных, связанных с нашей Галактикой.
11.01.1787г открыл 2 первых спутника Урана Оберон (большой спутник, поверхность покрыта ударными кратерами, многие из которых окружает система ярких лучей, внутри некоторые кратеры покрыты очень темным веществом) и Титания (усыпан кратерами и на поверхности много разломов и долин). В 1815г установил, что они вращаются в обратном направлении и почти перпендикулярно плоскости орбиты, что опровергало гипотезу образования Солнечной системы по П. Лапласу (1796г).
В 1789 построил самый большой по тому времени 122 см телескоп-рефлектор с фокусным расстоянием 12,2 м и установил его у себя дома в Слау (графство Бакингемшир). В 1789г в данный телескоп открыл 2 ближайших спутника Сатурна 17.09. 1789г Минас (восьмой спутник с диаметром 390км, сильно изрыт кратерами, а самый большой Гершеля диаметром 130км) и 28.08.1789г Энцелад (шестой спутник, диаметром 500км, на большей части поверхности почти не имеет кратеров) и дал им название.
В 1791г пришел к правильному выводу о природе туманностей одни из них составят из газа и входят в состав Галактики, а другие сами являются самостоятельными звездными системами (доказал еще в 1786г) и расположены далеко за его границами. (Вывод был подтвержден лишь в 1924г Э. Хаббл).
Указывал на возможность вулканических извержений на Луне.
В 1790г определяет период обращения Сатурна.
В 1800г открыл инфракрасные лучи, исследуя солнечный спектр через различные затемненные стекла и измеряя температуры разных участков спектра. Разгадал сложную природу солнечного излучения и сделал вывод, что в состав его входят световые, тепловые и химические лучи (не воспринимаемое глазом излучение). Впервые подозревает, что должен существовать период солнечной активности по влиянию на Землю. В 1801г отметил зависимость урожая зерновых от числа солнечных пятен (т.е. солнечной активности).
Оценил расстояние до туманности Андромеды. Осталось неразгаданным, как он измерил расстояние до звезд, так как писал «Я наблюдал звезды, свет от которых, как можно доказать, идет два миллиона лет, прежде чем он достигнет Земли».
Ввел единицу измерения расстояния = световой год.
После открытия первых малых планет дал им название – астероиды = «звездообразные».
При попытке измерения звездных параллаксов впервые открыл и исследовал в ходе обзоров до 1821г 806 двойных (кратных) звезд, опубликовав 3 каталога первый каталог – 269звезд в 1782г, второй в 1789г, а 3-ий в 1802. У 50 звезд обнаружил смещение компонентов (орбитальное движение) и указал, что это физически двойные звезды. На примере звезды Кастор (α Близнецов) в 1803г доказал физическую двойственность звезд, т.е. движение вокруг общего центра (открыл в 1718г Дж.Брадлей), наблюдая в течении 25 лет и окончательно убедился в существовании физически двойных звезд.
Кастор А Голубая звезда 2-ой зв. Величины, в 4,1″находится Кастор В Голубая звезда 2,9m c периодом обращения 341 год, большая полуось 76 а.е. Обе звезды спектрально двойные. Позже открыт Кастор С и тоже затменно – двойная (т.е. Кастор – система 6 звезд). Сейчас физически – двойных звезд известно более 70000.
Измерил относительную яркость более 3000 звезд и установил переменность некоторых из них (в частности красный сверхгигант μ Цефея — гранатовая Гершеля, относится к типу полуправильных переменных с Т=730-904 дня, имеет Т=730 дней и 4400дней).
В 1811г окончательно сформулировал свою гипотезу о формировании звезд и звездных скоплений из вещества – газопылевых туманностей, хотя мировое пространство считал абсолютно прозрачным. Построил свою звездно -космологическую теорию развития космической материи под действием силы тяготения – от разряженных, хаотических форм к сложно организованным – звездам и звездным скоплениям. Наиболее старыми считал шаровые скопления, которые в ходе дальнейшего сжатия могли взорваться и давать начало новому циклу сжатия разлетевшейся материи. Рассматривая туманность Ориона писал, что туманность представляет «хаотический материал для будущих солнц». Действительно большинство образовавшихся в ней звезд имеют возраст 100-300 тыс. лет.
В 1757г переехал в Англию, где вскоре приобрел известность как одаренный музыкант, композитор, учитель музыки. В 35 лет (с 1773г) увлекся астрономией. 7 декабря 1781г избран членом Лондонского королевского общества, а весной 1782г назначен королевским астрономом, после чего прекращает занятия музыкой и все посвящает астрономии. Помощь оказывает сестра Каролина (1750-1848). В 1789г избран почетным членом Петербургской АН. Его именем назван кратер на видимой стороне Луны, на Марсе и астероид №2000.
«