Оригинал материала
Первая леди, открывшая комету
при содействии сестры Каролины в феврале 1788 года
Каролина Лукреция Гершель (1750–1848) часто упоминается лишь как помощница своего знаменитого брата, сэра Фредерика Уильяма Гершеля (1738–1822) —первооткрывателя инфракрасного излучения, планеты Уран и еще множества небесных тел, — однако именно ее математические расчеты, энергия и преданность астрономии обеспечили существенный вклад в эту область знания, включая составление двух звездных каталогов и открытие нескольких комет и туманностей.
Каролина Лукреция родилась 16 марта 1750 года в Ганновере1. Она была восьмым ребенком у своих родителей. Девочку растили в традиционном стиле. Ее мать, Анна Эльза Моритцен Гершель, представительница лютеранского семейства, полагала, что девочек следует воспитывать так, чтобы они могли исполнять все домашние обязанности, и сверх того ничего не требуется. Ее отец, Исаак Гершель, потомок иудеев из Моравии, принявший христианство, не всегда соглашался с женой. Он, учитывая ее строгий нрав и властный характер, пытался учить девочку по мере сил и возможностей, насколько позволяли время и супруга. Важнее всего, что Исаак познакомил Каролину «с несколькими прекрасными созвездиями после того, как мы наблюдали полет кометы», как она записала в дневнике.
Семья Гершелей была погружена в стихию музыки. Исаак служил в ганноверской пехоте — сначала гобоистом, а затем дирижером военного оркестра ганноверской гвардии. Уильям, прославленный и разносторонний старший брат Каролины, уже в отрочестве стал играть на скрипке и гобое в военном оркестре отца. В 1755 году полк Уильяма был командирован из Ганноверского курфюршества в Англию. Спустя два года он ушел с военной службы, работал органистом и учителем музыки, а затем переехал в курортный город Бат, где стал распорядителем концертов для широкой публики. Кроме того, он был композитором и сочинил ни много ни мало 24 симфонии. Также необходимо отметить, что Уильям вполне самостоятельно приобрел обширные познания в точных и естественных науках — отчасти благодаря дружбе с членами общества любителей науки и образования (philomaths).
Исаак Гершель еще до рождения Каролины, в 1743 году, был тяжело ранен в Деттингенском сражении в ходе войны за австрийское наследство, где австрийцы, англичане и ганноверцы бились с французами за земельные владения Габсбургов.
София, старшая сестра Каролины, вышла замуж в 21 год, когда наша героиня еще только осваивала мир, так что она осталась единственной дочерью в отчем доме (другие девочки, увы, умерли в раннем детстве) и, повзрослев, была вынуждена взять на себя предписанную матерью роль, строго ограниченную домашними делами и уходом за больным отцом, вплоть до самой его смерти в 1767 году.
В 1772 году, в возрасте 22 лет, Каролина Гершель решила оставить Ганновер. Уильям пригласил ее пожить с ним в Бате. В течение следующих нескольких лет она помогала брату вести домашнее хозяйство, а он в знак благодарности давал сестре уроки пения и начал обучать ее английскому языку и наукам, которые она замечательно усвоила: в том числе алгебре, геометрии, сферической тригонометрии и астрономии.
Считается, что интерес Уильяма к астрономии возник вскоре после приезда сестры, в 1773 году, когда в возрасте 35 лет он купил книгу Джеймса Фергюсона под названием «Астрономия, объясненная на основе принципов сэра Исаака Ньютона». Она очень просто объясняла астрономию для тех, кто профессионально не изучал математику.
Уильяму не потребовалось много времени, чтобы пристраститься к астрономии: еще до конца года он и Каролина вместе с их братом Александром (талантливым механиком-самоучкой, также известным публике городов Бат и Бристоль как великолепный музыкант и виртуоз игры на виолончели), который также жил с ними в то время, начали работать над созданием собственных телескопов. «Почти каждая комната в доме была превращена в мастерскую», — пишет Каролина. Хотя это обстоятельство ее сильно опечалило, девушка сумела абстрагироваться и научилась неплохо шлифовать зеркала. Когда эти самодельные телескопы, особенно семифутовая модель, были пущены в ход, любительский интерес брата к созерцанию ночного неба на досуге (настолько часто, насколько позволяла британская погода) превратился в дело всей жизни. На протяжении многих лет братья и сестра продолжали изготовлять и продавать свои телескопы, но их главным предприятием стало изучение звезд.
Целью молодых людей стало систематическое изучение неба. Каролина записывала все измерения, которые указывал Уильям, а затем проводила вычисления и фиксировала в журнале все данные вместе с выводами и пояснениями. В ее повседневные обязанности по-прежнему входило ведение домашнего хозяйства, к тому же она уже стала опытной певицей, выступая с братом по пять раз в неделю. «Каждый свободный миг был с нетерпением потрачен для возобновления текущей работы», — отмечала Каролина.
13 марта 1781 года она записала данные брата, наблюдавшего комету в ночном небе. Чуть позже Андрей Иванович Лексель (1740–1784), член Петербургской академии наук, и Иоганн Боде (1747–1826), член Берлинской академии наук, проверяя данные Гершелей, выяснили, что этот объект расположен от Земли в два раза дальше, чем Сатурн, и примерно в 18 раз дальше, чем сама Земля от Солнца2 (это расстояние называют астрономической единицей). На тот момент не было известно ни одной кометы с перигелийным расстоянием более 4 астрономических единиц — это и натолкнуло на мысль, что небесное тело, замеченное Гершелями, вовсе не комета.
Таким образом, стало ясно, что открыта новая планета. Впоследствии ее назвали Ураном (согласно греческой мифологии, он был отцом Сатурна). Это событие вознесло дуэт Гершелей неизмеримо выше уровня местных астрономов-любителей и принесло им национальную славу. Король Георг III пожаловал Уильяму годовое жалованье в 200 фунтов стерлингов. Войдя в Королевское общество, Уильям решил навсегда оставить музыку и стать профессиональным астрономом. Хотя Каролина не желала отказываться от карьеры певицы, в итоге ей пришлось смириться со своей ролью ассистентки брата, хотя она продолжала петь в одиночестве или, изредка, для самых близких гостей.
На следующий год Уильям перевез семью в большой дом в Виндзоре и подарил сестре новый телескоп, чтобы Каролина могла начать собственные наблюдения. Она знала от брата, насколько важен систематический подход, поэтому начала методично отслеживать ночное небо в поисках комет. Но работа с братом по-прежнему занимала бо́льшую часть ее времени. Уильям всё сильнее погружался в наблюдения, и Каролина всегда присутствовала рядом, записывая данные во время ночных наблюдений и делая расчеты в течение дня. Еще несколько лет она проводила бо́льшую часть времени записывая и работая над вычислениями с братом, поскольку он выполнял работу, которая привела к открытию новых спутников планет Солнечной системы и двойных звезд. Во времена Гершелей предполагалось, что так называемые двойные звезды просто случайно расположены на небе таким образом, что при наблюдении находятся рядом. Уильям Гершель сделал новаторский вывод о существовании двойных звездных систем, связанных гравитацией. Дальнейшее развитие астрономии показало, что подобные звездные системы являются скорее не исключением, а нормой.
Собственные открытия Каролина совершила после переезда в апреле 1786 года в другой дом, который они называли обсерваторией. Здесь 1 августа 1786 года Каролина Гершель обнаружила свою первую комету — и мгновенно стала знаменитой. Это небесное тело окрестили «кометой первой леди» — Каролина действительно стала первой женщиной, самостоятельно обнаружившей новую комету.
С этого момента для Каролины началась совершенно новая жизнь. В 1787 году король выделил ей 50 фунтов годового жалованья, и Гершели стали частыми гостями в королевском замке. Принцесса Августа часто заглядывала в телескоп и приглашала гостей посмотреть на комету мисс Гершель.
В том же году брат Гершель женился, и Каролине пришло время покинуть дом брата и обзавестись собственным имением. По слухам, она сильно гневалась на жену брата за то, что та настаивала на ее отъезде, но, как бы то ни было, Каролина ежедневно навещала молодоженов, чтобы поработать над наблюдениями Уильяма. В конце концов она смягчилась к невестке, и отношения между ними наладились, особенно после того как у Каролины родился племянник. Когда он подрос, Каролина начала учить его математике и астрономии.
Неудивительно, что в роду Гершелей появился еще один ученый — сэр Джон Гершель (1792–1871). Он обеспечил использование юлианской дневной системы в астрономии, по его предложению были названы семь лун Сатурна и четыре луны Урана. Именно Джон Гершель ввел термины «фотография», «негатив» и «позитив», а также разработал бессеребряный фотографический процесс цианотипии, дающий при фотопечати изображения голубого оттенка. Кроме того, сэр Джон был автором многочисленных статей для Британской энциклопедии и перевел на английский язык «Илиаду» Гомера.
После 1792 года Каролина продолжала свою работу с братом, а также собственные поиски небесных тел, открыв в общей сложности восемь комет в течение следующих 11 лет. Она также приступила к еще одному масштабному проекту, работая над обновлением звездного каталога Джона Флемстида (1646–1719).
В 1798 году Каролина представила свою первую публикацию — “Index to Flamsteed’s Observations of the Fixed Stars”, в которой она обновила каталог Флемстида и описала еще 560 звезд, которые не были туда включены. Это будет ее единственная публикация в течение следующих тридцати лет.
В 1822 году Уильям Гершель скончался, и Каролина, которой на тот момент было 72 года, покинула Англию, чтобы провести остаток своих дней в Ганновере. К 1828 году обновленная публикация каталога была готова, чтобы представить его миру.
Каталог, который собрала Каролина, содержал сведения о 2500 туманностях. Это стало настолько значительным достижением, что в 1828 году Королевское астрономическое общество удостоило его золотой медали. В 1832 году вдова Уильяма умерла, и их сын Джон отправился в Ганновер навестить тетю, которой на тот момент было 83 года. Он удивлялся, что эта миниатюрная пожилая женщина «бегает со мной по городу и перепрыгивает через два лестничных пролета <…> поет, танцует и полна жизни <…> свежа и весела в десять вечера».
В 1835 году вместе с Мэри Сомервилл (1780–1872), которая занималась популяризацией науки, математикой, астрономией и также прожила долгую насыщенную жизнь, Каролина стала одной из первых женщин, избранных в Лондонское королевское астрономическое общество. Ведущие ученые продолжали посещать ее на протяжении всей жизни, и она оставалась знаменитостью благодаря своим удивительным работам в области астрономии. В 1838 году Ирландская Королевская академия наук избрала ее своим членом, а 96-летие Каролины было отмечено подарком от короля Пруссии — золотой медалью «За научные достижения».
На праздновании ее 98-летия наследный принц и принцесса Пруссии посетили Гершель в ее доме. «Давайте споем!» — воскликнула Каролина и предложила исполнить песню, написанную Уильямом.
Она оставалась энергичной и полной сил до самой смерти 9 января 1848 года. В доме, где она жила с братом в Бате, расположенном по адресу Кинг-Стрит, 19, теперь находится музей имени Уильяма Гершеля. В 1889 году в честь Каролины был назван астероид Лукреция, также ее имя носит кратер на Луне.
Александр Речкин
Ogilvie M. B. Searching the Stars: The Story of Caroline Herschel. The History Press, 2011.
Hoskin M. William and Caroline Herschel: Pioneers in Late 18th-Century Astronomy. Springer Briefs in Astronomy, 2014.
Hoskin M. Caroline Herschel’s autobiographies. Cambridge: Science History Publ., 2003.
Winterburn E. Philomaths, Herschel, and the myth of the self-taught man // Notes and Records of the Royal Society of London. 2014. 68 (3).
Горбацкий В. Г. Лекции по истории астрономии. СПб.: Изд-во СПбГУ, 2002.
1 Для дальнейшего изложения необходимо отметить, что в начале XVIII века курфюрст Ганновера в силу династических и религиозных перипетий был провозглашен королем Великобритании и произошло так называемое соединение английской и ганноверской корон, продлившееся вплоть до 1837 года. — Ред.
2 Наиболее близкая к Солнцу точка орбиты (перигелий) Урана находится примерно в 2,75 млрд км от Солнца, наиболее далекая точка (афелий) — примерно в 3 млрд км. — Ред.