Фридрих Уильям Гершель и его наблюдения

Идеи Канта и Ламберта являлись умозрительными, то есть результатом их умственных усилий. Английский астроном Уильям (Вильгельм) Гершель (1738— 1822 гг.) решил понять строение Вселенной с помощью наблюдений. Он расчертил небо на участки и с помощью телескопов собственного изготовления принялся считать число ярких точек-звёзд в разных местах.

13 марта 1781 г. учёный обнаружил объект, который совершенно не был похож на обычную звезду: это была не светящаяся точка, а сияющий диск. Через несколько дней Гершель повторил наблюдение и заметил, что объект движется. Астроном решил, что это комета. Правда, у неё не было характерного для комет хвоста. Спустя несколько месяцев другими астрономами было доказано, что Гершель открыл новую планету, располагавшуюся за Сатурном, — Уран. Это была первая планета, обнаруженная с древнейших времен.

Главные работы Гершеля относятся к звёздам. Ученый установил, что все наблюдаемые звёзды составляют огромную сплюснутую систему — галактику Млечный Путь. Он изучал строение Млечного Пути и пришёл к выводу, что он имеет форму диска, а Солнечная система входит в его состав. Кроме того, учёный доказал, что Солнце со всеми своими планетами движется по направлению к созвездию Геркулеса.

В космосе имеется большое количество своеобразных объектов, называемых двойными звёздами. Это пары звезд, которые заметным образом выделяются на небе среди окружающих звёзд близостью своих положений. Близость некоторых из них только видимая, возникающая из-за того, что эти звёзды лежат близ луча зрения, на самом же деле они далеки друг от друга. Другие пары действительно близко расположены в пространстве. Вот они-то имеют для астрономии как науки в целом огромное значение.

До Гершеля уже было открыто несколько десятков двойных звезд. Но такие звёздные пары рассматривались как результат случайных сближений составляющих их звезд. Гершель тщательно изучал разные участки неба на протяжении многих лет и открыл свыше 400 двойных звезд. Он исследовал расстояния между составляющими (в угловых мерах — градусах), их цвет и видимый блеск.

В отдельных случаях звёзды, считавшиеся ранее двойными, оказывались тройными и четверными — такие системы называют кратными. Например, ближайшая к Солнцу система Альфа Центавра состоит из трёх звёзд.

Астроном пришёл к выводу, что многие двойные и кратные звёзды — это системы звёзд, физически связанных между собой и обращающихся вокруг общего центра масс. При этом такие тела перемещаются по орбитам эллиптической формы соответственно законам Кеплера.

Другой тип космических объектов, интересовавших Гершеля, — туманности. Сейчас туманностями называют только области внутри галактик, заполненные разреженным газом и пылью. Во времена Гершеля это слово использовалось для любых «туманных» («размытых») объектов за пределами Солнечной системы. Ныне известно, что многие среди них оказались галактиками.

В течение последующих 20 лет астроном описывал туманности и указывал их положение. Этот период завершился созданием двух каталогов по 1000 туманностей в каждом и третьего, содержащего 500 туманностей.

Продолжая наблюдать, Гершель обнаружил, что многие из наблюдаемых туманностей нельзя разложить на звёзды, потому что они состоят из гораздо более разреженного вещества. Ученый пришёл к выводу, что это туманное вещество, как и звёзды, широко распространено во Вселенной. Не является ли оно материалом, из которого возникли звёзды?

Еще Иммануил Кант выдвинул гипотезу об образовании целых звёздных систем из первоначально существовавшего рассеянного вещества. Гершель высказал смелую мысль, что различные виды неразложимых туманностей представляют собой разные стадии образования звезд. Путем уплотнения из туманности постепенно образуется либо целое скопление звезд, либо одна звезда, которая в начале своего существования еще окружена туманной оболочкой. И если Кант считал, что все звёзды Млечного Пути когда-то образовались одновременно, то Гершель впервые предположил, что звёзды имеют разный возраст и их образование продолжается непрерывно.

Гершель пытался выстроить последовательность развития звёзд и туманностей, предполагая, что звёзды рождаются из разреженного вещества. Современная астрономия подтверждает образование звёзд в холодных газопылевых облаках, но планетарные туманности, вопреки названию, являются поздней стадией эволюции звёзд, похожих на Солнце, а не этапом их рождения.

Достижения учёного позволили астрономам XIX в. расширить границы своих исследований и заняться активным изучением небесных тел не только за пределами Солнечной системы, но и в масштабах нашей Галактики.