Уилям и Каролине Хершел са брат и сестра, които изоставят обещаващите си музикални кариери, за да станат астрономи.
Каквото историята губи в музиката, го печели многократно в науката.
През 18-и век астрономите главно правят наблюдения на Слънцето, Луната и планетите, видими с невъоръжено око.
С подобрените телескопи, проектирани от Уилям, двамата започват първите систематични наблюдения на звездите и мъглявините отвъд Слънчевата система, поставяйки основите на съвременната научна астрономия.
Професията, която избират, е непозната за скромния живот, който водят семейство Хершел в Хановер, Германия.
Уилям е роден на 15 ноември 1738 година, а сестра му Каролине на 16 март 1750 година в Хановер, днешна Германия. Те имат още осем братя и сестри.
Семейство Хершел произхожда от Саксония, близо до Дрезден. Баща им Исак става капелмайстор в Хановерската пехотна гвардия, към която се присъединява за първи път през 1731 г. и отсъства с полка си за значителни периоди.
Той се разболява след битката при Детинген (във Войната за австрийското наследство) през 1743 г. и никога не се възстановява напълно.
Страда от слабо телосложение, хронична болка и астма до края на живота си.
Исак настоява децата му да получат музикално образование като средство за издигане в обществото. Уилям, 12 години по-възрастен от Каролине, свири на обой, цигулка и орган и тръгва по стъпките на баща си в музиката.
Но когато Седемгодишната война с Франция обхваща Хановер, той бяга в Лондон през 1758 г., на 20-годишна възраст. Там започва да преписва нотни записи, после преподава и свири, докато не получава място като църковен органист в Бат през 1766 г.
Бат е разположен на около 160 километра западно от Лондон. По това време е бързо развиващ се град с оживена интелектуална среда.
Уилям се потапя изцяло в нея. Той се присъединява към Батското философско общество и чрез лекции, дискусии и четения усвоява най-новите научни открития във физиката.
Постепенно започва да изучава връзката между акустика и математика. Тези интереси го отвеждат първо към физика, после към оптиката, а оттам — към астрономия.
Изведнъж се оказва, че колкото и да обича музиката, страстта му към звездното небе е по-силна.
В началото на 1770-те Уилям вече изучава телескопи и тяхната структура. За да съчетае музикалните си и научните си занимания, той кани сестра си Каролине, тогава на 22 години, да се присъедини към него в Бат след смъртта на баща им.
Дотогава тя живее в уединение в Хановер, грижи се за майка им, свири на чембало и пее. Тя с радост приема поканата. Пристига в Англия през 1772 г.
Докато продължава музикалното си обучение и се грижи за домакинството, тя започва да работи редом с брат си. Постепенно Каролине също се увлича по звездното небе и усвоява знанията на Уилям.
Между тях се оформя работен ритъм - Уилям наблюдава, а Каролайн води точни каталози и изчислява местоположения - ключова крачка към съвременния математически подход в астрономията.
Следващата година, недоволен от качеството на телескопите си, Уилям решава да изработи такъв по собствен дизайн.
Оказва се обаче, че е нужно колективно усилие, защото много от отделните части идват от различни майстори. Окуляри, микрометри, тръби и други компоненти не могат да се направят от всеки, а изискват специализирани занаятчии с високи умения.
Металните огледала трябва да се полират изключително прецизно, тъй като тогава не се използват големи стъклени огледала.
В дневниците си Каролине разказва колко всеотдаен е брат ѝ: "Толкова много време прекарвах в преписване и свирене на музика, а също и да му помагам при полирането, че, за да го държа жив, трябваше да го храня, като слагах хапките направо в устата му, докато завършваше два метра огледало, над което е работил цели 16 часа."
Той създава едни от най-мощните телескопи за времето си и усъвършенства техниката за изработване на огледала, което му позволява да наблюдава космоса по начин, невъзможен дотогава.
С тях Хершел открива над 2500 нови обекта - мъглявини, звездни купове и галактики. Тези наблюдения стават основа за каталозите, използвани и до днес.
До края на 1779 г. Уилям вече е признат за най-добрия производител на телескопи в своето време.
Две години по-късно, докато изучава двойни звезди, Уилям забелязва блед обект, който се движи бавно сред небесните тела.
Първо мисли, че е комета, но след по-нататъшни наблюдения и потвърждение от колеги става ясно, че това е нова планета - един от ледените гиганти.
Първоначално я нарича Georgium Sidus ("Звездата на Джордж") в чест на крал Джордж III. Но тъй като името предизвиква недоволство в чужбина, обектът получава името Уран — в чест на древногръцки бог на небето.
Юпитер, Сатурн и други планети от Слънчевата система са познати от хилядолетия, защото се виждат с просто око. Уран е първата планета, открита с телескоп. Това носи на Уилям световна слава.
Той е удостоен с рицарско звание и назначен за придворен астроном, с пенсия от 200 паунда годишно при условие да живее близо до Уиндзор и да бъде на разположение, когато кралят пожелае да наблюдава небето.
Уилям и Каролине изоставят музикалните си кариери в Бат и се преместват край Уиндзорския замък като пълноправни астрономи.
През 1783 г. започват двадесетгодишното си изследване на нощното небе чрез т.нар. "прочистване" (бавно движение на телескопа от хоризонта към зенита).
Това е изключително изтощителна работа: Уилям не откъсва поглед от окуляра, докато Каролине с часове записва наблюденията и проверява изчисленията.
По същото време Каролине прави и свои наблюдения и открития. През февруари 1783 г. тя открива открит звездeн куп (NGC 2360), по-късно наречен "Звездният куп на Каролине".
Същото лято открива NGC 205 - елиптична галактика-джудже, спътник на Андромеда. Малко по-късно открива и "Розата на Каролине" (NGC 7789) в съзвездието Касиопея.
През август 1786 г. тя влиза в историята като първата жена, която открива комета.
В писмо до Кралското общество тя описва откритието скромно, но признанието не закъснява. Следващата година кралят ѝ отпуска годишна издръжка от 50 паунда.
Така Каролине става първата жена в света, получаваща заплата като астроном.
Наред с научните ѝ постижения, особено впечатляващ е начинът, по който успява трудът ѝ да бъде признат.
Уилям публично признава заслугите ѝ, а Каролине сама умело съчетава научна строгост с чар и социални умения, печелейки уважението на мъжете в академичните среди.
През 1787 г. телескопите на Уилям разкриват спътници на Уран, а две години по-късно и нови луни на Сатурн.
Женитбата му през 1788 г. създава известно напрежение между Уилям и Каролине, но те продължават да работят заедно.
Двамата наблюдават почти цялото небе, видимо от Южна Англия, и съставят каталог с 2500-те нови обекта - мъглявини, звездни купове и галактики.
Този труд става основа на Новия генерален каталог на мъглявини и звездни купове, използван и днес.
През 1800 г. Уилям провежда прост, но гениален експеримент. Използва призма, за да разложи слънчевата светлина на цветовете на дъгата - от виолетово до червено.
После поставя термометри в различните цветове на спектъра, за да измери температурата им. Оказва се, че температурата се покачва, колкото по-надясно върви - от синьото към червеното.
Любопитното е, че когато поставя термометър малко след червения цвят, където "няма светлина" видима за човешкото око, температурата е най-висока.
Така Хершел разбира, че съществуват невидими лъчи отвъд червената част на спектъра. Той ги нарича "топлинни лъчи", а по-късно те получават името инфрачервени.
Това откритие доказва, че светлината не се ограничава само до онова, което виждаме. То полага основите на откриването на целия електромагнитен спектър - радиовълни, микровълни, ултравиолетови, рентгенови и други, които по-късно променят науката, медицината и технологиите.
Каролине продължава да работи с брат си до смъртта му на 83-годишна възраст през 1822 г., след което се връща в Германия.
Тя преработва неговите каталози и през 1828 г. получава златен медал от Астрономическото общество.
Така става първата жена с подобна награда. Умира на 97-годишна възраст през 1848 г., а на надгробната ѝ плоча пише: "Очите на тази, която е прославена тук долу, бяха обърнати към звездното небе."
