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William Herschel

                                                nacque ad Hannover (oggi capitale della
                                                Bassa Sassonia all'epoca uno dei 9
                                                elettorati del Sacro Romano Impero )
                                                 il 15 novembre 1738.
                                                Il padre si chiamava Isaac, la
                                                madre Anna Ilse Mortzen (*).
(*) La coppia avrebbe avuto 10 figli di cui solo 6 sarebbero sopravvissuti all'infanzia

Isaac era un musicista che suonava nella banda dell’esercito di cui faceva
 parte (fanteria hannoveriana). William, il cui vero nome era Friedrich Wilhelm,
 aveva ereditato dal padre la passione per la musica e a 14 anni entrò a far parte
 della stessa banda.
 Lo scoppio della guerra dei 7 anni (*) indusse Wilhelm ad emigrare in Inghilterra
 assieme al fratello Jacob. Giunto a Bath si fece notare come violinista, suonatore
 di oboe, compositore, insegnante e divenne anche direttore d'orchestra.

(*) Un conflitto che si svolse fra il 1756 e il 1763 e coinvolse molti paesi d' Europa, l'elettorato di
Hannover, per esempio, si trovò a combattere nello schieramento opposto a quello dell' elettorato
di Sassonia (pur essendo entrambi frammenti di quello che restava del Sacro Romano Impero)

Ma Wilhelm aveva “il fuoco dell' astronomia” e nel 1773 iniziò a studiarla da
autodidatta Nel 1774 iniziò a costruirsi i telescopi. Cominciò con un gregoriano e
poi, in seguito,costruì un newtoniano.

                                 James Gregory matematico e astronomo
                                 scozzese vissuto fra il 1638 e il 1675 nel suo libro
                                 Optica Promota, scritto nel 1663, aveva descritto
                                 un telescopio riflettore (*), che sarebbe stato
                                 costruito dieci anni dopo da Robert Hooke (**).
                                 Fra il 1664 e il 1668 Gregory visse a Padova ove
                                 ebbe contatti col matematico Stefano degli Angeli
                                 (Venezia 1623, Padova 1698) che insegnava nella
                                 locale Università.
                                 Nella stessa città, nel 1668, Gregory pubblicò il
                                 Geometriae pars universalis, un        testo in cui
                                 sviluppava, indipendentemente da Newton e
                                 Leibniz, alcune idee che si sarebbero mostrate
                                 fondamentali per lo sviluppo del calcolo
                                 infinitesimale.

(*) che in seguito sarebbe stato detto gregoriano.
(**) quello della disputa con Newton.

Recatosi a Londra nel 1668, Gregory fu ammesso alla Royal Society, ma entrò
  in polemica con Huygens che criticava i suoi risultati sul calcolo infinitesimale.
  Per questa ragione non pubblicò più nulla inerente i suoi ulteriori studi [1], quali
  ad esempio il teorema binomiale ([2]) e il teorema di Taylor ([3]).
  Per quanto riguarda il telescopio, Gregory provò a realizzarlo ma non avendo
  esperienza nel settore e non trovando nessuno capace di aiutarlo rinunciò all'
  impresa. Un progetto di telescopio simile a quello di Gregory si trova nel libro Lo
  specchio ustorio pubblicato nel 1632 da Bonaventura Cavalieri [4] e nell'
  harmonie universelle (del 1636) di Marine Mersenne [5].

[1] di cui abbiamo conoscenza grazie alla corrispondenza fra Gregory e John Collins (1625,
    1683) matematico inglese noto soprattutto per gli scambi epistolari che ebbe con
     Leibniz e Newton.
[2] la cui paternità è attribuita a Newton.
[3] pubblicato da Taylor nel 1715.
[4] Matematico, nato a Milano nel 1598, si chiamava Francesco e prese il nome di
    Bonaventura quando entrò nell'ordine dei gesuati (sorto nel XIV secolo come fraternità di
    laici ispirati a San Girolamo, mutatosi prima in ordine mendicante e poi in ordine clericale,
    soppresso nel 1668 da papa Clemente IX). Studiò matematica a Pisa ove conobbe
    Galileo che reputandolo un grande matematico gli fece ottenere nel 1629 un posto di
     lettore all'Università di Bologna, città ove rimase fino alla morte avvenuta nel 1647.
[5] Teologo, filoso e matematico francese vissuto fra il 1588 e il 1548.

Il telescopio gregoriano è costituito da uno specchio primario parabolico, con
funzione di obiettivo, e da un secondario concavo a sezione ellittica situato
sull'asse ottico oltre il fuoco del primario.

                                                     Il telescopio gregoriano ebbe una
                                                     grande diffusione intorno alla
                                                     metà del XVIII secolo. Celebri
                                                     sono i gregoriani realizzati
                                                     dell'ottico inglese (*) James
                                                     Short (1710-1768) che nel corso
                                                     di 33 anni ne costruì ben 1360
                                                     che vendette sia ad importanti
                                                     Osservatori (fra cui quello di
  Parigi, San Pietroburgo, Harvard e Uppsala) sia a privati cittadini residenti in
  Europa e nel Nord America. Il più famoso fra questi ultimi è probabilmente
  George Parker (1695, 1764), un nobile inglese che aveva costruito nel suo
  castello un osservatorio privato (oltre che un laboratorio di chimica).

 (*) in realtà era nato ad Edinburgo, ma nel 1738 divenuto membro della Royal Society, si
  era stabilito a Londra. Fu uno dei fondatori della Philosophical Society di Edinburgo e nel
  1757 divenne socio straniero dell Accademia Reale Svedese delle Scienze .

Short realizzò per Parker (*) nel 1741, un riflettore con una focale di 3 piedi (**).

 La regione dell' Oxfordshire dove
 si trova Shirburn sede del                 L'ingresso del castello di Parker
 castello di Parker
Short non assunse mai un assistente e quindi alla sua morte la sua grande
esperienza scomparve con lui.
(*) Più che per il suo osservatorio astronomico egli è noto per essere stato uno strenuo
sostenitore della riforma gregoriana del calendario che sarebbe entrata in vigore in
Inghilterra mel 1752

riflettore da 2 pollici e ¼ realizzato da Short
Riflettore da 4 pollici e ½ (*) realizzato da      nel 1765
Short nel 1737
               Entrambi gli strumenti sono conservati al Museo Nazionale della Scozia

 (*) 1 pollice corrisponde a 2.54 cm (4 pollici e ½ è riferito all’apertura ossia il diametro dello
     specchio)

Il riflettore Newtoniano fu ideato e realizzato da Newton nel 1668. La scelta di
 uno specchio piano orientato a 45° obbediva al requisito di avere la minima
 ostruzione possibile davanti allo specchio primario.
 Per semplicità di realizzazione. Newton optò per la forma sferica del primario
 che però non è esente da problemi ([1])

                                           Il primo telescopio realizzato da Newton
                                           aveva un diametro del primario pari a 1.3
                                           pollici ([2]) e un rapporto focale f/5.
                                           Quanto era lunga la focale ?
                                           Newton mostrò che il suo telescopio era
                                           esente da aberrazione cromatica e con esso
                                           osservò i 4 satelliti di Giove e le fasi di
                                           Venere.

[1] l'aberrazione sferica, per questo è preferibile la forma parabolica per il primario.

 [2] Notate la lieve differenza fra questo valore e quello riportato nella slide 14 della lezione su
Newton, la ragione della differenza è nelle diverse “fonti” da cui sono state tratte le
informazioni

A Bath, Herschel cominciò a compiere osservazioni regolari a partire
dall'autunno del 1774 utilizzando più di un telescopio come documentato dal suo
diario che nel settembre del 1774 riporta:
Assistito d 6 o 7 studenti [i suoi allievi di musica ndA] ogni notte ho compiuto
osservazioni astronomiche con telescopi di mia costruzione.
Il 1 maggio 1776 il diario di Herschel riporta
Ho osservato Saturno con un nuovo riflettore da 7 piedi
E il 13 luglio 1776:
Ho visto Saturno con un riflettore da 20 piedi che ho collocato nel mio giardino.
Gli specchi lavorati da Herschel erano migliori di quelli dell' osservatorio di
Greenwich in quanto le immagini delle stelle erano meglio definite.

Nel 1777 Herschel lasciò l'abitazione di Bath per recarsi a vivere in un'altra casa,
sempre nella stessa cittadina. Nel giardino situato all'interno di questa nuova
casa installò il suo telescopio da 7 piedi (15.7 cm di apertura e 2.13 m di focale)
Fra il 1777 e il 1781 compì numerose osservazioni che gli permisero di verificare la
rotazione di Marte e Giove e di stimare l'altezza dei monti della Luna.

In realtà Wilhelm non era solo, nel 1771 lo aveva raggiunto a Bath la sorella
Caroline (Caroline Lucretia Herschel) più giovane di lui di 12 anni, che era stata
colpita dal tifo quando aveva 10 anni, ma miracolosamente era sopravvissuta,
seppure rimanendone fisicamente lesa.
Compiuti i ventun’anni aveva deciso di andare a vivere presso il fratello e questo,
in modo molto anticonformista, aveva deciso di non farle svolgere solo le faccende
domestiche, ma di insegnarle anche a leggere la musica e a cantare.
Quando nel 1773 aveva deciso di dedicare gran parte del suo tempo
all’astronomia aveva pensato di coinvolgere la sorella. Per questo le insegnò
                       oltre all'inglese, anche la matematica, la trigonometria
                       sferica e l'astronomia e gradualmente la coinvolse nelle
                       osservazioni astronomiche.

                       Inizialmente Caroline affiancava
                       Wilhelm durante le ore notturne
                       annotando ciò che lui osservava
                       al telescopio, poi cominciò ad
                       aiutarlo nella creazione di
                       strumenti di osservazione.

Nel Museo, si trova la ricostruzione del
                                                telescopio da 7 piedi
La casa di William e Caroline Herschel a Bath
in New King Streert 19, sede dal 1981 del
Museo di Astronomia di Herschel.

Herschel, aveva un sogno: misurare la parallasse delle stelle (*). Convinto che le
stelle avessero tutte la stessa luminosità intrinseca, cercava le stelle brillanti che
avessero delle “compagne” più deboli. Le prime sarebbero state più prossime alla Terra
e lui avrebbe misurato il loro spostamento rispetto alle compagne più deboli (e quindi
più lontane). La sera del 13 marzo 1781 cercando una compagna debole di “Eta
Geminorum…..”
                                                  Martedì 13 marzo tra le 10 e le 11 della
                                                  sera quando stavo esaminando le
                                                  piccole stelle nelle vicinanze di eta
                                                  Geminorum ([2]) ne ho notata una che
                                                  pareva visibilmente più grande del
                                                  dovuto. Colpito dalla sua non comune
                                                  luminosità, l' ho confrontata con eta
                                                  Geminorum e con la piccola stella nel
                                                  quartile tra l’Auriga e i Gemelli e
                                                  trovandola molto più grande di quelle
                                                  cominciai a sospettare che si trattasse
                                                  di una cometa.
                                                  (Herschel, W. 1781, Account of a Comet,
                                                  Philosophical Transactions,Vol. LXXI, pp.
                                                  492-501)

 (*) che avrebbe provato la validità del modello eliocentrico. L'esperimento “crucis” in realtà
sarebbe stato considerato quello di Foucault che nel 1851 col suo pendolo avrebbe dimostrato
che la terra ruotava attorno al proprio asse.

Herschel osservò l'astro utilizzando diversi ingrandimenti ([1]) e gli sembrò che
aumentasse di dimensione col passare dei giorni. Annunciò, pertanto, la
scoperta della cometa il 26 aprile 1781 indicando anche l'aumento della
dimensione angolare che era passata dai 2.9” del 17 marzo ai 4.4” del 5 aprile e
ai 5.3” del 15 aprile. In realtà non era così. La dimensione era rimasta invariata
(3”) e si trattava di un problema di precisione delle ottiche, Del resto, anche gli
altri osservatori avevano ottenuto risultati molto discordanti [2].
L' oggetto mostrava un piccolo moto diretto ([3]) sull’ eclittica (circa 1' al giorno),
la sua forma era regolare e non aveva segni della presenza di una coda.
Gli astronomi di tutta Europa, non senza qualche polemica, iniziarono a calcolarne
l'orbita.
Dopo alcuni mesi, si comprese che l' oggetto era un pianeta posto alla distanza
doppia (20 UA) di quella in cui si trovava Saturno (10 UA).

[1] l'ingrandimento di un telescopio è dato dal rapporto fra la lunghezza focale dell'obiettivo e
dell'oculare.
[2] Nevil Maskelyne (1732, 1811), V astronomo reale inglese a Greenwich, aveva ottenuto
la misura di 3". Anders Johan Lexell (1740, 1784), astronomo e matematico russo di
origine svedese, aveva ottenuto, a san Pietroburgo, un limite superiore del valore pari a 5”.
Gli astronomi di Milano (Brera) avevano trovato valori di 6" o 7". Christian Mayer (1719-
1783), astronomo di corte a Mannheim, aveva trovato addirittura 10".
[3] da ovest verso est.

La fama della scoperta del nuovo pianeta indusse il Re Giorgio III ([1]) ad
assegnare a Herschel uno stipendio di 200 sterline, per dargli la possibilità di
lasciare il remunerativo mestiere di musicista e dedicarsi completamente all’
astronomia. Il Re concesse inoltre a Herschel il diritto di costruire e vendere gli
specchi per i telescopi ([2]).
Per ringraziare il Re, Herschel decise di chiamare il nuovo pianeta Georgium
Sidus, scelta che però non ebbe un gran successo ([3]).
Urano porta nel suo simbolo, la memoria di chi lo ha scoperto.

 [1] Giorgio Guglielmo Federico di Hannover (Londra 4 giugno 1738, Windsor 29
      gennaio 1820) . Terzo sovrano della dinastia reale tedesca, succeduta agli Stuart nel
      1714. Primo dei Re Hannover ad essere nato in Inghilterra e ad usare l'inglese come
      lingua madre.
[2] un elenco del 1795 mostra che Herschel ne vendette 70 .
[3] Fu Johann Elert Bode (Amburgo 19 gennaio 1747, Berlino 23 novembre 1826) a
    suggerire il nome di Urano perché in questo modo la sequenza dei grandi pianeti
   (Giove, Saturno e Urano) avrebbe avuto, seguendo la mitologia greca, un andamento
   genealogico. Il nome Urano fu definitivamente accettato dalla comunità astronomica
    nel 1850. Più che per il nome di Urano, Bode è noto per la legge che porta il suo nome
     che è in realtà una relazione empirica che permette di ricavare con buona
     approssimazione i semiassi maggiori delle orbite dei pianeti, La legge, pubblicata da
     Bode nel 1772, sarebbe stata in realtà derivata da Johann Daniel Titius nel 1766 (in
      effetti è chiamata legge di Titius-Bode) e probabilmente ancora prima, nel 1724, da
      Christian Wolff.

L'altra condizione che Re Giorgio III aveva posto a Herschel consisteva nel
trasferimento a Slough (*) una cittadina localizzata 32 km a ovest del
centro di Londra e 5 km a nord di Windsor. Essendo quest'ultima sede di
una delle tante residenze reali, il Re assicurava a se stesso e alla sua corte di
poter assistere alle osservazioni quando lo avrebbero desiderato.
Herschel si trasferì a Slough il 3 aprile 1786 assieme alla sorella Caroline e
con i finanziamenti messi a disposizione dal Re, iniziò a costruire un
telescopio da 40 piedi con uno specchio da 58 pollici di diametro.

                  Il castello di Windsor

(*) slough in inglese significa pantano… [ndA]

Nel 1789 il telescopio fu completato e quando Herschel lo puntò verso Saturno, la
notte del 28 agosto scoprì il sesto satellite del pianeta (Encelado). La notte del 17
settembre invece scoprì Mimas (“la settima Luna” di Saturno).

                                                    I nomi però non li diede lui.
                                                    Sarebbe stato il figlio John
                                                    (all’epoca non ancora nato) a
                                                    farlo. Oltre ai satelltiti scoperti dal
                                                    padre, John Herschel avrebbe
                                                    attribuito il nome (Titano) alla
                                                    “prima Luna” di Saturno
                                                    (identificata da Huygens nel
                                                    1655) e alle altre 4 Lune
                                                    (Giapeto, Rea, Teti e Dione)
                                                    identificate da Giovanni
                                                    Domenico Cassini tra il 1671 e il
                                                    1684.

Caroline però non era più al fianco del fratello e non assistette nemmeno
all’ultimazione del grande telescopio perché in quello stesso anno se n’era andata
da casa a causa di dissapori con la cognata, Mary Baldwin Pitt, vedova del
commerciante londinese John Pitt,che Wilhelm aveva sposato nel 1788.

 Il telescopio realizzato da Wilhelm era il più grande del mondo e tale sarebbe
 rimasto per una cinquantina di anni.
 Fu ammirato e glorificato come una meraviglia della scienza e il suo disegno fu
 riprodotto su libri, giornali e anche su alcune medaglie.
 Tuttavia, venne usato raramente dal suo artefice per le osservazioni.
Era troppo laborioso osservare utilizzando un colosso di tale fatta e per di più la
qualità delle immagini non era soddisfacente: lo specchio si deformava sotto il
proprio peso.
Pertanto tutte le importanti osservazioni di Herschel continuarono ad essere
effettuate utilizzando il telescopio da 20 piedi e 19 pollici di apertura. Lo stesso con
cui l’11 gennaio 1787 aveva scoperto, assieme a Caroline, i primi due satelliti di
Urano i cui nomi Titania ed Oberon sarebbero stati suggeriti dal figlio John.

Prima di trasferirsi a Slough, Herschel aveva continuato ad inseguire il sogno di
misurare la “parallasse” ed aveva completato la sua ricerca delle stelle doppie
pubblicando i risultati in due cataloghi, uno di 269 oggetti nel 1782, l’altro di 434
oggetti nel 1784.
Herschel aveva misurato la distanza di ciascuna coppia di stelle con un
micrometro filare ([1]) che aveva costruito allo scopo, ma che, tuttavia, si era
rivelato poco preciso e inutilizzabile ([2]) quando le distanze fra le stelle erano
dell'ordine di pochi secondi d'arco ([3]).
Herschel aveva costruito anche un ingegnoso micrometro a lampada
utilizzando 2 stelle artificiali prodotte da lampade che brillavano attraverso dei
fori, collocate ad una distanza di 10 piedi circa, e venivano osservate con l’occhio
sinistro mentre l’occhio destro guardava le stelle nel telescopio. Le stelle
artificiali potevano essere spostate in qualunque posizione relativa si volesse, così
da apparire esattamente come la stella doppia che si stava osservando ([4]).
[1] detto anche reticolo micrometrico consiste di una coppia di fili paralleli di cui uno è fisso
e l'altro è mobile e la distanza fra i 2 viene letta su una scala graduata.
[2] “I singoli fili di seta con tali lenti da me usate sono così ingranditi che il loro diametro è
maggiore di quello di molte stelle”.
[3] in questi casi la distanza venne espressa paragonandola alle dimensioni delle immagini
stellari.
[4] Amici [quello del prisma ndA] in una pubblicazione del 1814 scriverà che non era
tanto la perfezione di questo micrometro quanto l 'indiscussa capacità osservativa di
Herschel ad avergli fatto raggiungere grandi precisioni nella misura delle distanze

Herschel si era accorto che oltre alle stelle doppie esistevano tante stelle
in gruppi di 4,5,6 e che il numero di casi in cui le stelle deboli si trovavano
nelle immediate vicinanze di stelle più brillanti era di gran lunga superiore
a quanto ci si sarebbe aspettato per una distribuzione uniforme per le
stelle deboli e così aveva cominciato gradualmente a convincersi che le
stelle deboli dovessero essere associate (vicine nello spazio) a quelle
luminose (di cui sarebbero state compagne fisiche meno brillanti).

La legge di attrazione gravitazionale che Newton aveva dimostrato valere
per il Sole e per i pianeti doveva quindi essere estesa anche alle stelle.

Oltre a rassegnarsi all’idea che non avrebbe mai potuto misurare la
parallasse, Herschel capì che analogamente a quanto facevano i pianeti
anche le stelle avrebbero dovuto muoversi per non precipitare le une sulle
altre e quindi anche il Sole, che probabilmente faceva parte di un gruppo di
stelle, avrebbe dovuto avere un suo moto.

Già nel 1783, Herschel aveva sostenuto che:

poiché sappiamo che alcune stelle si muovono e che tutte le stelle
certamente si attraggono l’un l’altra, si deve concludere che tutte le stelle si
muovono attraverso lo spazio con il Sole insieme a esse.

Il moto solare avrebbe dovuto rivelarsi in un moto apparente opposto a
quello delle stelle, che avrebbero dovuto apparire “divergere” (allontanarsi)
dal punto verso cui il Sole si stava dirigendo.
Per identificare questo punto che Heschel chiamò apex, utilizzò un
campione di stelle luminose ([1]) e dedusse che il Sole si muoveva in
direzione della stella λ Herculis ([2]) .

[1] le 7 stelle per cui Nevil Maskelyne (1732 1811) V astronomo reale britannico
aveva fornito il moto annuo in ascensione retta e declinazione, che erano state
portate a 12 dall'astronomo francese Jerome Lalande (1732-1807) e a 40 dall'
astronomo e matematico tedesco Tobias Mayer (1723, 1762)
[2] oggi sappiamo che l 'apice solare si trova nella costellazione di Ercole ma più
  vicino a Vega: 1h più a ovest e 4° più a sud della posizione indicata da Herschel.

Osservando al telescopio M 53 [1] Herschel si accorse che l’aspetto
nebulare derivava dalla presenza di un gran numero di stelle.
A questo proposito vale la pena citare quanto egli scrisse su M 53 ([1])
in Account of some Observations tending to investigate Costruction of the
Heavens nelle Philosophical Transactions del 1784.

                                                      Un ammasso di stelle molto
                                                      piccole; uno dei bei oggetti che io
                                                      ricordo di aver visto nel cielo.
                                                      L'ammasso appare sotto forma di
                                                      una palla solida, consistente di
                                                      piccole stelle, del tutto
                                                      compresse in una macchia di
                                                      luce, con un gran numero di
                                                      separate che la circondano, e
                                                      distintamente visibili nella massa
                                                      generale.
        M 53                 il disegno di Herschel

[1] Il catalogo di Charles Messier (1730,1817) era da poco stato pubblicato (1774) e
Herschel aveva intrapreso l'osservazione sistematica di tutti gli oggetti col suo
telescopio da 20 piedi.

Il catalogo di Messier contiene 110 oggetti dall’aspetto nebulare, ossia galassie
(M 31 è Andromeda, M51 è la galassia vortice), ammassi globulari (M 13 è il
grande ammasso di Ercole), ammassi aperti (le Pleiadi sono M 45) ammassi
globulari, 4 nebulose planetarie (M27, M57, M76, M97 quest’ultima è la
“nebulosa del Gufo”), 1 resto di Supernova (M1 la nebulosa del Granchio, ciò che
resta dell’esplosione della Supernova del 1054), altre nebulose diffuse (ad
esempio M42 è la nebulosa di Orione).             Herschel era convinto che tutte
                                                  le nebulose fossero costituite di
                                                  stelle che a volte non erano
                                                  visibili perché troppo distanti.
                                                  Quando vide M27 la           sua
                                                  certezza vacillò: la stella al
                                                  centro, ben visibile, avrebbe
                                                  dovuto essere troppo più grande
                                                  di tutte le altre che inoltre
                                                  avrebbero      dovuto     essere
                                                  distribuite in modo troppo
                                                  omogeneo attorno ad essa.
                                                  Pensò che si trattasse di un
                                                  sistema planetario in formazione
                                                  e di questa ipotesi (sbagliata)
                                                  conserviamo traccia nel termine
       M 27 “the ring nebula”                     nebulosa planetaria tuttora
                                                  utilizzato.

Dopo aver osservato tutti gli oggetti del catalogo di Messier, Heschel decise
 di estendere la sua ricerca a “tutti” gli oggetti dall’aspetto nebulare presenti
 nell’universo e a partire dal 1783 aveva cominciato ad osservarli.

 Nel 1786 pubblicò il Catalogue of one thousand new nebulae and clusters of
 stars, che aveva suddiviso in gruppi, secondo il loro aspetto, e che
 accompagnava con brevi descrizioni.
 A questo catalogo ne seguì un secondo, nel 1789, contenente più di mille
 oggetti e una terza lista, nel 1802, che ne conteneva 500.

 Nel 1785 Herschel aveva pubblicato un articolo intitolato On the construction
 of the heavens (*) in cui fra le tante cose affermava :

 Volgendo il telescopio a una parte della via lactea ho trovato che l’intera
 apparenza biancastra si risolve completamente in piccole stelle.

 In questo modo lo studio della Via Lattea poteva, ridursi ad un semplice
 conteggio di stelle.

(*) Phylosophical Transaction of the Royal Society, 75: 213-266.

Assumendo che le stelle, nella
Via Lattea, fossero ugualmente
luminose       e      ugualmente
distribuite     nello     spazio,
essendo, cioè, essenzialmente
alla stessa distanza l’una
dall’altra, dal numero di stelle
contate in ciascuna regione
esplorata si poteva dedurre
quanto lontano il sistema di
stelle si estendesse in quella
direzione      e,    quindi,    la
profondità dell’universo stellato.

Herschel, chiamò questo tipo
di conteggio “Gaging the
Heavens” (gage in inglese
significa calibro e gaging si può
tradurre come misurante per
cui l’espressione si può tradurre
in misurante, o misurare, i cieli).

Herschel eseguì centinaia di conteggi di questo tipo e ottenne la ben nota
ricostruzione della Via Lattea in cui

collocò, erroneamente, il Sole molto prossimo al centro.

Sono tantissime le cose fatte da Herschel nel corso della sua lunga vita, due
di esse riguardano la nostra stella:

- cercò una correlazione fra il clima e l'attività solare osservando le
macchie su un periodo di 40 anni (1779-1818). Sfortunatamente si trovò
vicino al minimo di Dalton e non riuscì quindi nemmeno a identificare il
periodo (ca 11 anni) delle macchie.

- collocando un termometro dopo un prisma si accorse, non senza stupore,
che la temperatura della radiazione infrarossa era superiore a quella della
radiazione visibile. Ne dedusse che doveva esistere un tipo di luce
invisibile.

Sir (*) William Herschel si spense a Slough il 25 agosto del 1822 e le sue
spoglie mortali riposano assieme a quelle della moglie nel basamento della
torre della chiesa di St Laurence (vicino a Slough).

(*) Nel 1816 era stato insignito del titolo di baronetto per
meriti scientifici.

Torniamo a Carolina e alla notte del 3 marzo 1781 quando per la prima volta
venne osservato Urano.
Per dimostrare la sua riconoscenza alla sorella, per la dedizione dedicatogli,
nel 1782 Willhelm le regalò il suo primo telescopio con cui ella poté iniziare
un personale programma di ricerca.
Tra il 1783 e il 1787 Carolina individuò una serie di oggetti astronomici: in
particolare scoprì M 110 (NGC 205), la seconda compagna della galassia di
Andromeda.

             M 110

Ma come può averla scoperta Carolina se si chiamava M 110 ?
In effetti Charles Messier l'aveva scoperta il 10 agosto 1773 ma non l'aveva
inclusa nel suo catalogo e si era limitato a disegnarla nello schema che
includeva anche Andromeda (M 31).
Caroline Herschel la riscoprì, indipendentemente, 10 anni dopo (il 27
agosto del 1783).
Il 1 agosto 1786 Caroline scoprì la sua prima cometa ([1]). Questa venne
detta la cometa della prima donna e grazie ad essa Caroline ricevette da
Re Giorgio III uno stipendio annuo come assistente di Wilhelm divenendo
in questo modo la prima donna a essere remunerata per un lavoro in
campo scientifico.
Alla scoperta della prima cometa ne seguiranno successive ([2]).

[1] C/1786 P1 Herschel,
[2] Tra il 1786 e il 1797 Caroline scoprì otto comete tra cui (oltre alla sopracitata
C/1786 P1 Herschel) 35P/Herschel-Rigollet, C/1790 A1 Herschel, C/1790 H1 Herschel,
C/1791 X1 Herschel e C/1797 P1 Bouvard-Herschel.
(C sta per cometa poi c'è l'anno poi il mese codificato di 15 in 15 giorni per cui A1 è la
prima cometa scoperta entro il 15 gennaio, A2 la seconda ecc, una cometa scoperta il
16 gennaio invece sarebbe B1, ma sarebbe B1 anche se fosse stata scoperta il 20
gennaio purché fosse la prima)

Nel 1797 iniziò la revisione del catalogo stellare di John Flamsteed (il primo
astronomo reale inglese direttore dell’Osservatorio di Greenwich) che era stato
pubblicato postumo (nel 1725). Caroline lo corresse ed ampliò sulla base delle
osservazioni sue e di Wilhelm e lo presentò alla Royal Astronomical Society nel
1798.
In quel periodo si riconciliò con la cognata che decise di affidarle l'educazione del
figlio John nato nel 1792.
Nel 1822, alla morte di Wilhelm, Caroline fece ritorno ad Hannover.
Aiutò John a completare il catalogo delle nebulose, che aveva iniziato a
compilare col padre, che una volta terminato conterà 2500 nebulose e le varrà
nel 1828 una medaglia d'oro della Royal Astronomical Society. Di quest'ultima
diverrà, nel 1835, socia onoraria assieme a Mary Somerville (*). Saranno le
prime due donne a ricevere questo titolo.

(*) Matematica britannica, nata a Jedburgh in Scozia il 26 dicembre 1780, morta
a Napoli il 29 novembre 1872.

Caroline Herschel divenne una celebrità del mondo
                           della scienza ebbe visite di personaggi illustri e
                           ricevette molti riconoscimenti.
                           Il giorno del suo novantesimo compleanno ricevette
                           una lettera che recitava :

Sua Maestà il Re di Prussia, in riconoscimento al prezioso servizio reso
all'astronomia da voi, come socio del vostro immortale fratello, desidera portarvi in
suo nome la Grande Medaglia D'Oro per la scienza

In occasione del suo novantasettesimo compleanno intrattenne il Principe
ereditario e la Principessa per due ore con grande animazione e cantò addirittura
per loro una composizione del fratello.
Pochi mesi dopo, il 9 gennaio 1848, Caroline Herschel si spense, ad Hannover
mancando di un soffio il ragguardevole traguardo dei 98 anni.

John Frederick William Herschel
                         Nacque a Slough il 7 marzo 1792. Fu astronomo come il
                         padre (*) e continuò le sue osservazioni relative alle stelle
                         doppie e alle nebulose. Nel 1834 iniziò dal Capo di Buona
                         Speranza la prima survey sistematica dell'emisfero
                         meridionale che produsse 2307 nebulose e 2102 stelle
                         doppie.

potè così inserire questi dati,
assieme a quelli del padre, nel
General Catalogue of Nebulae
and Clusters che si può
considerare il precursore del
New General Catalogue (NGC),
pubblicato da Dreyer nel 1888.

 (*) ma anche chimico e fotografo sperimentale.

John Herschel fu anche il primo a notare (1836) la variabilità di Betelgeuse
(alpha Orionis) che è complessivamente dell'ordine di 1 magnitudine ma è
apprezzabile solo attraverso osservazioni che si estendono su un periodo di
alcuni anni .
                              Di ritorno dalla sua campagna osservativa in
                              Sudafrica decise di smantellare il 40 piedi di
                              Slough. L'ultima osservazione del telescopio
                              risaliva al 1815 e lo strumento era divenuto
                              un'attrazione turistica. John Herschel temeva che
                              a causa della ruggine potesse cadere in testa a
                              qualche visitatore.

                                                              La prima immagine
                                                              fotografica della
                                                              storia registrata su
                                                              lastra che mostra
                                                              la struttura che
                                                              sorreggeva il
                                                              Grande Telescopio
                                                              di Herschel. Ad
                                                              ottenerla il 9
                                                              settembre 1839 fu
                                                              John Herschel

Del telescopio rimane lo specchio primario che è conservato al Museo della
Scienza di Londra e un pezzo del tubo che è conservato al Royal Greenwich
Observatory.

Fu Presidente della Royal Astronomical Society (nel 1827-1829, 1839-
 1841 e 1847-1849) ed in tale ruolo assegnò a Friedrich Wilhelm Bessel
 la medaglia d’oro per la misura della prima parallasse stellare (avvenuta
 nel 1837).

Nel 1829 aveva sposato la cugina Margaret Brodie Smith (1810-1884)
da cui aveva avuto 12 figli.
Morì a Collingwood nel Kent ove viveva l' 11 maggio 1871 e fu sepolto
a Westminster.