William Herschel

Sir Frederick William Herschel FRS (15 novembre 1738 - 25 agosto 1822) è stato un astronomo tedesco-britannico, il più grande osservatore astronomico dell'epoca. È noto soprattutto per aver scoperto Urano nel 1781. Scoprì anche la radiazione infrarossa, le stelle binarie e pubblicò importanti cataloghi di stelle e nebulose. Herschel costruì molti telescopi, tra cui il più grande al mondo in quel periodo.

Herschel era anche un musicista da giovane. Suonava il violoncello, l'oboe, il clavicembalo e l'organo. Compose numerose opere musicali, tra cui 24 sinfonie e molti concerti, oltre ad alcune musiche da chiesa.

William Herschel
William Herschel

Prima vita

Herschel nacque nell'Elettorato di Hannover, uno di dieci figli. Suo padre era di origine ebraica e un oboista nella banda militare di Hannover. Nel 1755 il reggimento delle Guardie Hannoverane, nella cui banda Wilhelm e suo fratello Jakob erano impegnati come oboisti, fu ordinato in Inghilterra. A quel tempo le corone di Gran Bretagna e Hannover erano unite sotto Giorgio II. L'anno successivo i fratelli si dimisero dalla banda delle Guardie e si trasferirono a Londra per evitare la Guerra dei Sette Anni. p4 Wilhelm, diciannovenne a quel tempo, imparò rapidamente la lingua inglese. In Inghilterra si fece chiamare con la versione inglese del suo nome, Frederick William Herschel.

Astronomia

La musica di Herschel lo portò ad interessarsi alla matematica e alle lenti. Il suo interesse per l'astronomia si rafforzò dopo il 1773 e fece la conoscenza dell'astronomo reale inglese Nevil Maskelyne. Iniziò a costruire i suoi telescopi a riflessione e passava fino a 16 ore al giorno a molare e lucidare gli specchi primari in metallo.

Urano

Quando scoprì Urano, Herschel non stava cercando un pianeta, ma facendo un'indagine sulle stelle; fu una scoperta accidentale.

È stata la prima scoperta di un nuovo pianeta dai tempi antichi. I primi cinque, Mercurio, Venere, Marte, Giove e Saturno, sono visibili ad occhio nudo, e sono noti fin dalla storia. Urano è stato il primo scoperto con il telescopio. In realtà, Urano era già stato visto da altri osservatori con telescopi, ma era stato segnato sulle carte come una stella fissa. Herschel trovò che si muoveva sullo sfondo delle stelle, e all'inizio pensò che fosse una cometa. Le sue misurazioni furono utilizzate dal matematico francese Pierre Laplace, che elaborò la sua orbita e dimostrò che era un pianeta.

Herschel chiamò il nuovo pianeta la 'stella georgiana' (Georgium sidus) dal nome del re Giorgio III, il che gli procurò dei favori; il nome, tuttavia, non rimase. In Francia, dove il riferimento al re britannico doveva essere evitato se possibile, il pianeta era conosciuto come "Herschel" fino a quando il nome "Urano" fu adottato universalmente. Lo stesso anno, Herschel fu premiato con la medaglia Copley ed eletto Fellow della Royal Society. Nel 1782, fu nominato "Astronomo del Re". Ottenne un generoso premio dal re, che gli permise di smettere di lavorare come musicista, e dedicare tutto il suo tempo all'astronomia. Il premio era una pensione a vita per Herschel di 200 sterline all'anno, e 50 sterline all'anno per Caroline. Anche il lavoro sul telescopio di 40 piedi fu sostenuto da una sovvenzione del re. p6

I telescopi di Herschel

Nel corso della sua carriera, costruì più di quattrocento telescopi. Fu aiutato in questo da suo fratello Alexander che, come Caroline, trascorse tutto il suo tempo lavorando come assistente di Herschel.

Il più grande e famoso dei suoi telescopi era un telescopio a riflessione con uno specchio principale di 48 pollici di diametro (1,2 m) e una lunghezza focale di 40 piedi (12 m). Questo fu il più grande telescopio del mondo dal 1789 fino a quando fu smontato 50 anni dopo. p6 Lo specchio era fatto di una lega di metallo duro di stagno e rame, chiamato 'speculum', che egli lucidò a mano.

Il 28 agosto 1789, la sua prima notte di osservazione con questo strumento, scoprì una nuova luna di Saturno. Una seconda luna seguì entro il primo mese di osservazione. Tuttavia, il telescopio da 40 piedi era scomodo da usare, e la maggior parte delle sue osservazioni furono fatte con un più piccolo riflettore da 18,5 pollici (47 cm) e 20 piedi di lunghezza focale (6,1 m).

Continuò il suo lavoro di costruttore di telescopi, vendendone molti ad altri astronomi. Insieme alla sua pensione dal re, il denaro aiutava a sostenere lui e i suoi due fratelli nel loro lavoro.

Catalogo delle stelle

Herschel lavorava con sua sorella Caroline Herschel. Lei registrava le sue osservazioni mentre lui le faceva. Nel 1783 regalò a Caroline un telescopio, e lei iniziò a fare scoperte astronomiche per conto suo, in particolare sulle comete.

Caroline scoprì otto comete, tre nebulose e, su suggerimento del fratello, aggiornò e corresse il lavoro di Flamsteed sulla posizione delle stelle. Questo fu pubblicato come il Catalogo Britannico delle Stelle. Fu premiata dalla Royal Astronomical Society per questo lavoro. Caroline continuò anche a servire come sua assistente.

Stelle binarie

Herschel fu il primo a scoprire che alcune apparenti stelle doppie in linea di vista erano in realtà veri sistemi stellari binari in cui le due stelle ruotavano l'una intorno all'altra. Questa fu la prima prova che le leggi di gravitazione di Newton si applicano al di fuori del sistema solare. Herschel scoprì 850 stelle binarie ed elaborò il primo catalogo di stelle binarie. Suo figlio John Herschel ne scoprì molte altre ed estese il catalogo.

Sistema solare e Via Lattea

Herschel ha studiato i cambiamenti di posizione delle stelle rispetto al sistema solare. I cambiamenti avvengono, e abbastanza rapidamente per alcune stelle vicine. Inoltre, l'intero sistema solare si muove, e questo fu scoperto da Herschel.

Studiando il moto proprio delle stelle, fu il primo a capire che il sistema solare si muove nello spazio. Ha calcolato la direzione approssimativa di questo movimento. Studiò anche la struttura della Via Lattea e concluse che aveva la forma di un disco. Anche questa fu una scoperta davvero significativa.

Scoperta della radiazione infrarossa

L'11 febbraio 1800, Herschel stava testando dei filtri per il sole in modo da poter osservare le macchie solari. Quando usò un filtro rosso scoprì che c'era molto calore prodotto.

Herschel scoprì la radiazione infrarossa facendo passare la luce del sole attraverso un prisma e tenendo un termometro appena oltre l'estremità rossa dello spettro visibile. Questo termometro doveva essere un controllo per misurare la temperatura dell'aria nella stanza. Rimase scioccato quando mostrò una temperatura superiore a quella dello spettro visibile. Ulteriori esperimenti portarono alla conclusione di Herschel che doveva esistere una forma invisibile di luce oltre lo spettro visibile.

Replica del telescopio con cui Herschel scoprì Urano nel William Herschel Museum, Bath
Replica del telescopio con cui Herschel scoprì Urano nel William Herschel Museum, Bath

telescopio da 12 m (40 piedi)
telescopio da 12 m (40 piedi)

La stella di Barnard, distante sei anni luce, che mostra la posizione ogni 5 anni 1985-2005.
La stella di Barnard, distante sei anni luce, che mostra la posizione ogni 5 anni 1985-2005.

Famiglia e morte

William Herschel e sua moglie Mary ebbero un figlio, John. Nel 1816, William fu nominato Cavaliere dell'Ordine Reale Guelfo dal Principe Reggente.

Herschel morì nella Observatory House, Windsor Road, Slough, Buckinghamshire, ed è sepolto nella vicina chiesa di St Laurence, Upton. Morì nel suo 84° anno, che è lo stesso numero di anni che Urano impiega per orbitare intorno al Sole. Anche suo figlio John Herschel divenne un famoso astronomo. Sua sorella Caroline tornò ad Hannover, in Germania, dopo la morte del fratello. Morì il 9 gennaio 1848 all'età di 97 anni.

La sua casa al 19 di New King Street a Bath, Somerset, dove costruì molti telescopi e osservò per la prima volta Urano, è ora sede dell'Herschel Museum of Astronomy.


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