Каролина Гершель: Жизнь и открытия первой женщины-астронома.

Введение

Немецкий и британский астроном (1750–1848)

Каролина Люкреция Гершель ( /ˈhɜrʃəl/, /ˈhɛər/; 16 марта 1750 – 9 января 1848) – британский астроном немецкого происхождения, чьим наиболее значительным вкладом в астрономию стали открытия нескольких комет, включая периодическую комету 35P/Herschel–Rigollet, названную в её честь. Она была младшей сестрой астронома Уильяма Гершеля, с которым сотрудничала на протяжении всей своей карьеры. Каролина Гершель стала первой женщиной, получившей заработную плату за научную работу, и первой женщиной в Англии, занявшей государственный пост. Она была удостоена Золотой медали Королевского астрономического общества (1828) и избрана почетным членом Королевского астрономического общества (1835, вместе с Мэри Сомервилл). Она также стала почетным членом Королевской ирландской академии (1838). Король Пруссии наградил её Золотой медалью за науку в день её 96-го дня рождения (1846).

Ранние годы

Каролина Люкреция Гершель родилась в городе Ганновер 16 марта 1750 года. Она была восьмым ребенком и четвертой дочерью Исаака Гершеля (1707–1767), самоучки-гобоиста, и его жены Анны Ильзе Морицен (1710–1789). Семья Гершель происходила из Пирны в Саксонии, недалеко от Дрездена. Исаак стал капельмейстером в Ганноверской пехотной гвардии, к которой он впервые присоединился в 1731 году, и часто отсутствовал со своим полком. Он заболел после битвы при Деттингене (часть войны за австрийское наследство) в 1743 году и так и не оправился полностью; он страдал от слабого здоровья, хронической боли и астмы до конца жизни. Старшая из дочерей, София Элизабет Гершель (1733–1803), была старше на шестнадцать лет и единственной выжившей дочерью, помимо Каролины. Она вышла замуж за скрипача Иоганна Генриха Грисбаха (1730–1773), когда Каролине было пять лет, что привело к тому, что младшую девочку обременяли многими домашними обязанностями, а не дали образование, соответствующее желаниям отца. Отец иногда пользовался отсутствием матери, обучая её индивидуально или включая в уроки брата, например, игре на скрипке. Каролине ненадолго разрешили учиться шить платья. Хотя она научилась рукоделию у соседки, её усилия сдерживались долгими часами работы по дому. Чтобы она не стала гувернанткой и не обрела независимость, ей запретили изучать французский язык или более сложное рукоделие, чем то, чему можно было научиться у соседей. Она занялась ведением хозяйства Уильяма и начала учиться петь, но наконец смогла осуществить своё желание учиться и регулярно брала уроки пения, английского языка и арифметики у брата, а также уроки танцев у местного учителя. Она стала ведущей солисткой на его ораторских концертах и приобрела такую репутацию вокалистки, что ей предложили выступить на Бирмингемском фестивале после исполнения «Мессии» Генделя в апреле 1778 года, где она была первым солистом. Она отказалась петь под руководством кого-либо, кроме Уильяма, и после этого выступления её певческая карьера начала приходить в упадок. Впоследствии Каролину заменили именитые солисты из других мест, поскольку Уильям хотел тратить меньше времени на репетиции, чтобы сосредоточиться на астрономии.

Caroline Lucretia Herschel was born in the town of Hanover Germany on 16 March 1750. She was the eighth child and fourth daughter of Isaak Herschel (1707–1767), a self taught oboist, and his wife, Anna Ilse Moritzen (1710–1789). The Herschel family originated from Pirna in Saxony, near Dresden. Issak became a bandmaster in the Hanoverian Foot Guards, whom he first joined in 1731, and was away with his regiment for substantial periods. He became ill after the Battle of Dettingen (part of the War of the Austrian Succession) in 1743 and never recovered fully; he suffered a weak constitution, chronic pain, and asthma for the remainder of his life. The oldest of their daughters, Sophia Elizabeth Herschel (1733–1803), was sixteen years older, and the only surviving girl besides Caroline. She married violinist Johann Heinrich Griesbach (1730–1773) when Caroline was five, which resulted in the younger girl being tasked with much of the household drudgery. rather than become educated in accordance with her father's wishes. Her father sometimes took advantage of her mother's absence by tutoring her individually, or including her in her brother's lessons, such as violin. Caroline was briefly allowed to learn dress making. Though she learned to do needlework from a neighbour, her efforts were stymied by long hours of household chores. To prevent her from becoming a governess and earning her independence that way, she was forbidden to learn French or more advanced needlework than what she could pick up from neighbours. of running William's household, and began learning to sing. but was finally able to indulge her desire to learn, and took regular singing, English, and arithmetic lessons from her brother, and dance lessons from a local teacher. She became the principal singer at his oratorio concerts, and acquired such a reputation as a vocalist that she was offered an engagement for the Birmingham festival after a performance of Handel's Messiah in April 1778, where she was the first soloist. She declined to sing for any conductor but William, and after that performance, her career as a singer began to decline. Caroline was subsequently replaced as a performer by distinguished soloists from outside the area because William wished to spend less time in rehearsals to focus on astronomy.

Первые открытия и каталог

Интерес Уильяма к астрономии начался как хобби, чтобы скоротать ночи. На завтрак на следующий день он импровизированно рассказывал о том, что узнал накануне вечером. Кэролайн увлеклась астрономией не меньше Уильяма, отметив, что ей "сильно мешает моя работа из-за постоянной необходимости помогать в создании различных астрономических приборов". Она научилась переписывать астрономические каталоги и другие публикации, которые Уильям брал в библиотеке. Она также освоила запись, обработку и систематизацию астрономических наблюдений брата. Она понимала, что эта работа требует скорости, точности и аккуратности. В 1782 году Кэролайн попросили переехать из культурной жизни Бата в тихий городок Датчет, расположенный неподалеку от Виндзорского замка, где Уильям должен был принимать королевских гостей. Он предполагал, что Кэролайн станет его помощницей, но она не сразу согласилась. Она была недовольна условиями проживания; арендованный ими на три года дом протекал, и Кэролайн описывала его как "развалины". Она также была поражена ценами в городе и тем, что их служанка была арестована за кражу по прибытии. Пока Уильям составлял каталог из 3000 звезд, изучал двойные звезды и пытался выяснить причину переменности Миры и Алгола, Кэролайн попросили "прочесывать" небо, методично просматривая его полосами в поисках интересных объектов. Поначалу она была недовольна этой задачей, скучая по жизни в Бате и чувствуя себя изолированной и одинокой, но постепенно полюбила эту работу. "Кометы и письма" и "Книги наблюдений" – эти труды, вместе с двумя последующими, сейчас хранятся в собрании Гершелей в Королевском астрономическом обществе в Лондоне. 26 февраля 1783 года Кэролайн сделала свое первое открытие: она обнаружила туманность, отсутствующую в каталоге Мессье. В ту же ночь она независимо обнаружила Messier 110 (NGC 205), второй спутник галактики Андромеды. Уильям тоже начал искать туманности, чувствуя, что можно сделать еще много открытий. Кэролайн была вынуждена подниматься по лестнице к 20-футовому рефлектору Уильяма, чтобы выполнять сложные измерения двойных звезд. Уильям быстро понял, что его метод поиска туманностей неэффективен и ему нужен помощник для ведения записей. Естественно, он обратился к Кэролайн. Летом 1783 года Уильям закончил строительство телескопа для поиска комет для Кэролайн, и она немедленно начала им пользоваться. Пять ее комет были опубликованы в Philosophical Transactions. Пакет бумаг с надписью "Это то, что я называю счетами и квитанциями за мои кометы" содержит данные, связанные с открытием каждого из этих объектов. Уильяма вызвали в Виндзорский замок, чтобы продемонстрировать комету Кэролайн королевской семье. Он сам зафиксировал это событие, назвав ее "Кометой моей сестры". Кэролайн Гершель часто называют первой женщиной, открывшей комету; однако Мария Кирх обнаружила комету в начале 1700-х годов, но ее открытие часто игнорируется, поскольку в то время оно приписывалось ее мужу, Готфриду Кирху. Третья комета была обнаружена 7 января 1790 года, а четвертая – 17 апреля 1790 года. Она сообщила об обеих кометах сэру Джозефу Бэнксу, и все они были открыты с помощью ее телескопа 1783 года. В 1787 году Георг III назначил ей годовую зарплату в размере 50 фунтов стерлингов (что эквивалентно <расчетная сумма> в наши дни) за ее работу помощницей Уильяма. Назначение Кэролайн сделало ее первой женщиной в Англии, удостоенной официальной государственной должности, и первой женщиной, получившей оплату за свою работу в астрономии. В 1797 году наблюдения Уильяма показали, что в звездном каталоге, опубликованном Джоном Флемстидом, было много расхождений, и им было трудно пользоваться, поскольку он был издан в двух томах – собственно каталог и том оригинальных наблюдений, содержащий множество ошибок. Уильям понял, что ему нужен перекрестный указатель для анализа этих расхождений, но не хотел тратить на это время в ущерб более интересным астрономическим исследованиям. Поэтому он порекомендовал Кэролайн взяться за эту задачу, которая в итоге заняла 20 месяцев. Результатом стал "Каталог звезд, взятый из наблюдений г-на Флемстида, содержащихся во втором томе Historia Coelestis, и не включенный в британский каталог", опубликованный Королевским обществом в 1798 году. Он содержал указатель всех наблюдений Флемстида, список опечаток и список более чем 560 звезд, которые не были включены в каталог.

William's interest in astronomy started as a hobby to pass time at night. At breakfast the next day he would give an impromptu lecture on what he had learned the night before. Caroline became as interested as William, stating that she was "much hindered in my practice by my help being continually wanted in the execution of the various astronomical contrivances." She learned to copy astronomical catalogues and other publications that William had borrowed. She also learned to record, reduce, and organize her brother's astronomical observations. She recognized that this work demanded speed, precision and accuracy. Caroline was asked to move from the high culture of Bath to the relative backwater of Datchet in 1782, a small town near Windsor Castle where William would be on hand to entertain royal guests. He presumed that Caroline would become his assistant, a role she did not initially accept. She was unhappy with the accommodations they had taken; the house they rented for three years had a leaky ceiling and Caroline described it as "the ruins of a place". She was also aghast at the prices in the city and the fact that their domestic servant was imprisoned for theft at the time of her arrival. While William worked on a catalogue of 3,000 stars, studied double stars, and attempted to discover the cause of Mira's and Algol's variability, Caroline was asked to "sweep" the sky, meticulously moving through the sky in strips to search for interesting objects. She was unhappy with this task at the beginning of her work, longing for the culture of Bath and feeling isolated and lonely, but gradually developed a love for the work. "Comets and Letters", and "Books of Observations". This, along with two subsequent books, currently belong to the Herschel trove at the Royal Astronomical Society in London. On 26 February 1783, Caroline made her first discovery: she had found a nebula that was not included in the Messier catalogue. That same night, she independently discovered Messier 110 (NGC 205), the second companion of the Andromeda Galaxy. William then began to search himself for nebulae, sensing that there were many discoveries to be made. Caroline was relegated to a ladder on William's 20 foot reflector, attempting impossible measurements of double stars. William quickly realized his method of searching for nebulae was inefficient and he required an assistant to keep records. Naturally, he turned to Caroline. In the summer of 1783, William finished building a comet searching telescope for Caroline, which she began to use immediately. Five of her comets were published in Philosophical Transactions. A packet of paper bearing the superscription, "This is what I call the Bills and Receipts of my Comets" contains some data connected with the discovery of each of these objects. William was summoned to Windsor Castle to demonstrate Caroline's comet to the royal family. William recorded this phenomenon, himself, terming it "My Sister's Comet." Caroline Herschel is often credited as the first woman to discover a comet; however, Maria Kirch discovered a comet in the early 1700s, but is often overlooked because at the time, the discovery was attributed to her husband, Gottfried Kirch. The third comet was discovered on 7 January 1790, and the fourth one on 17 April 1790. She announced both of these to Sir Joseph Banks, and all were discovered with her 1783 telescope. In 1787, she was granted an annual salary of £50 (equivalent to £50.0 in 1787 is equivalent to about <calculated amount> in recent years in ) by George III for her work as William's assistant. Caroline's appointment made her the first woman in England honoured with an official government position, and the first woman to be paid for her work in astronomy. In 1797 William's observations had shown that there were a great many discrepancies in the star catalogue published by John Flamsteed, which was difficult to use because it had been published as two volumes, the catalogue proper and a volume of original observations, and contained many errors. William realised that he needed a proper cross index to properly explore these differences but was reluctant to devote time to it at the expense of his more interesting astronomical activities. He therefore recommended to Caroline that she undertake the task, which ultimately took 20 months. The resulting Catalogue of Stars, Taken from Mr. Flamsteed's Observations Contained in the Second Volume of the Historia Coelestis, and Not Inserted in the British Catalogue was published by the Royal Society in 1798 and contained an index of every observation of every star made by Flamsteed, a list of errata, and a list of more than 560 stars that had not been included.

Отношения с Уильямом

В своих трудах она неоднократно давала понять, что стремится к независимому заработку и возможности обеспечивать себя самостоятельно. Когда в 1787 году королевский двор начал выплачивать ей вознаграждение за помощь брату, она стала первой женщиной – в то время, как даже мужчины редко получали оплату за научные изыскания – удостоенной заработной платы за вклад в науку. Ричард Холмс в своей книге «Эпоха чудес» проявляет больше сочувствия к положению Кэролайн, отмечая, что эти перемены во многих отношениях оказались для нее негативными. С появлением жены Уильяма Кэролайн лишилась своих хозяйственных и социальных обязанностей, а также сопутствующего статуса. Она переехала из дома в отдельное жилье, ежедневно возвращаясь к брату для работы. Она больше не имела доступа к ключам от обсерватории и рабочей комнаты, где выполняла значительную часть своих исследований. Поскольку она уничтожила свои дневники за период с 1788 по 1798 год, ее чувства по поводу этого времени остаются не до конца ясными. В августе 1799 года Кэролайн получила независимое признание за свои достижения, когда провела неделю в Гринвиче в качестве гостя королевской семьи. Кэролайн сделала множество открытий самостоятельно, независимо от Уильяма, и продолжала работать над многими астрономическими проектами, которые способствовали ее известности.

Новый общий каталог

В 1802 году Королевское общество опубликовало каталог Каролины в своих "Философских известиях Королевского общества А" под именем Уильяма. В нем было перечислено около 500 новых туманностей и звездных скоплений к уже известным 2000.

Поздние годы жизни и наследие

После смерти брата в 1822 году Кэролайн была безутешна и вернулась в Ганновер, Германия, продолжая свои астрономические исследования, чтобы проверить и подтвердить открытия Уильяма и составить каталог туманностей, чтобы помочь своему племяннику Джону Гершелю в его работе. Племянник высоко ценил её, и в 1832 году он сказал: «Она бегает со мной по городу и взлетает по двум лестничным пролётам, сохраняя удивительную бодрость, по крайней мере, как некоторые люди, которых я мог бы назвать, хотя им и нет и четверти её возраста. Утром, до одиннадцати или двенадцати, она вяла и устала, но с течением дня она оживает и к десяти или одиннадцати вечера становится совершенно «свежей и весёлой», поёт старые песенки, да что там, даже танцует на радость всем, кто на неё смотрит». Джон Гершель проводил долгие периоды времени со своей тётей во время каникул и находился под большим влиянием Кэролайн. Она видела, как он учился в Кембридже, сделал себе имя как математик, был избран в Королевское общество, присоединился к отцу в астрономических исследованиях и был удостоен медали Копли Королевского общества за свои достижения. Кэролайн продолжала помогать Уильяму в его наблюдениях, но её положение значительно улучшилось по сравнению с тем, когда она была лишь экономкой в молодости. В 1799 году она была гостьей Маскелина в Королевской обсерватории, а в 1816, 1817 и 1818 годах – гостьей членов королевской семьи. Однако архитектура Ганновера затрудняла её наблюдения, и большую часть времени она посвящала работе над каталогом. Королевское астрономическое общество избрало её почётным членом в 1835 году вместе с Мэри Сомервилль; они стали первыми женщинами-членами. В 1838 году она также была избрана почётным членом Королевской ирландской академии в Дублине. В её честь назван кратер C. Herschel на Луне. Рассеянные звёздные скопления NGC 2360 (Скопление Кэролайн) и NGC 7789 (Роза Кэролайн) неофициально получили свои имена в её честь. 6 ноября 2020 года в космос был запущен спутник, названный в её честь (ÑuSat 10 или «Кэролайн», COSPAR 2020 079B). В стихотворении Адриенн Рич «Планетарий» (1968) воспета жизнь и научные достижения Кэролайн Гершель. В художественном произведении Джуди Чикаго «The Dinner Party» (1969), посвящённом историческим женщинам, внесшим выдающийся вклад, есть сервиз, предназначенный для Кэролайн Гершель. Google посвятил ей Google Doodle в день её 266-го дня рождения (16 марта 2016 года). В 2023 году 57 плотно исписанных страниц её дневника были выставлены в музыкальной комнате музея астрономии Гершеля в Бате, в том же месте, где жил Гершель. Приобретение документов обошлось музею в 108 000 фунтов стерлингов, что сделало его самым дорогим приобретением в истории учреждения. Полученная ею зарплата от короля Георга III сделала её первой известной профессиональной женщиной-астрономом. Дневник описывает её жизнь в период с 1755 по 1775 год, годы детства Гершеля в Ганновере, в большой семье, давшей миру множество музыкантов, и предшествующие её первым годам жизни в Бате.

After her brother died in 1822, Caroline was grief stricken and moved back to Hanover, Germany, continuing her astronomical studies to verify and confirm William's findings and producing a catalogue of nebulae to assist her nephew John Herschel in his work. Her nephew thought highly of her, in fact he was quoted in 1832 as saying “She runs about the town with me and skips up her two flights of stairs as wonderfully fresh at least as some folks I could name who are not a fourth of her age In the morning till eleven or twelve she is dull and weary, but as the day advances she gains life, and is quite ‘fresh and funny’ at ten or eleven p. m. and sings old rhymes, nay, even dances to the great delight of all who see her." John Herschel spent long periods with his aunt during the vacations and was greatly influenced by Caroline. She saw him educated at Cambridge, make a name for himself as a mathematician, become elected to the Royal Society, join his father in research in astronomy and be awarded the Copley Medal of the Royal Society for his achievements. Caroline continued to assist William with his observations but her status had greatly improved from the housekeeper she had been in her young days. She was the guest of Maskelyne at the Royal Observatory in 1799 and a guest of members of the Royal Family at various times in 1816, 1817 and 1818. However, her observations were hampered by the architecture in Hanover, and she spent most of her time working on the catalogue. The Royal Astronomical Society elected her an honorary member in 1835, along with Mary Somerville; they were the first female members. She was also elected as an honorary member of the Royal Irish Academy in Dublin in 1838. and the crater C. Herschel on the Moon is named after her. The open clusters NGC 2360 (Caroline's Cluster) and NGC 7789 (Caroline's Rose) are unofficially nicknamed in her honour. On 6 November 2020, a satellite named after her (ÑuSat 10 or "Caroline", COSPAR 2020 079B) was launched into space. Adrienne Rich's 1968 poem "Planetarium" celebrates Caroline Herschel's life and scientific achievements. Judy Chicago's 1969 artwork The Dinner Party, which celebrates historical women who have made extraordinary contributions, features a place setting for Caroline Herschel. Google honoured her with a Google Doodle on her 266th birthday (16 March 2016). In 2023, the 57 densely handwritten pages of her diary were put on display in the music room of the Herschel Museum of Astronomy in Bath, the same place that Herschel resided. The documents cost the museum £108,000, making it by far the institution’s most expensive acquisition. Her earned salary from King George III made her the first known professional female astronomer. The diary documents her life in the years 1755 to 1775, the years of Herschel's childhood in Hanover that included a large family which produced an ample number of musicians, and leading up to her first years living in Bath.