Вильям Вильгельм Фридрих Гершель
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.
Список литературы
Для
подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://astro.websib.ru/