# 17774년 3월 1일에는 토성 고리와 오리온 대성운(M 42)를 관찰한 것으로 천문학 논문을 쓰기 시작함
쌍성
# 허셜의 초기 관측은 눈으로 매우 가까운 거리에 있는 쌍성을 찾는 데 집중하기 시작함
# 그 시대의 천문학자들은 이 별들의 분명한 분리와 상대적인 위치의 시간에 따른 변화들이 그들의 분리에 있어 지구로부터의 거리에 따른 시차 이동으로 인한 별들의 운동에 대한 증거를 제시할 수 있다고 기대함 (갈릴레오 갈릴레이가 처음 제안)
# 뉴 킹스가에 있는 그의 집 뒤뜰에서 6.2인치(160mm) 구경(口徑), 7피트(2.1m) 초점거리를 가진 뉴턴식 망원경으로 1779년 10월에,[6] 허셜은 # 1792년까지 새롭게 발견된 것들을 가지고 천상의 모든 별 중에 그러한 별이 있는지 체계적으로 찾기 시작
그는 곧 예상했던 것보다 많은 쌍성(雙星)과 연성(連星)들을 발견했고, 이들의 상대적인 위치를 정밀하게 측정하면서 2개의 카탈로그로 편집
# 1782년(269개 시스템)과 1784년(434개 시스템)에 런던 왕립 학회에 제출
# 1783년 이후 새롭게 발견된 것들로 이루어진 세 번째 카탈로그(145개 시스템)는 1821년에 출판됨
#1797년에 허셜은 그 많은 시스템들을 다시 측정했고, 지구의 궤도로 인한 시차로부터 기인하지 않을 수 있는 상대적 위치의 변화들을 발견
# 그는 그 두 개의 별들이 상호적인 중력 인력하에서 공전하는 '쌍성계'라는 가정을 발표하기 위해서 1802년까지 기다렸고, 1803년에 "Account of the Changes that have happened, during the last Twenty-five Years, in the relative Situation of Double-stars; with an Investigation of the Cause to which they are owing."(당시는 책이름을 길게 짓는게 유행이었음)라는 그의 책에서 확인
# 그는 총 800개 이상의 확인된 쌍성, 연성 시스템을 발견했고, 그것들 중 거의 모두는 시각적인 쌍성들이 아니라 물리적인 쌍성들이었음
# 그의 이론적, 관측적 업적들은 현대 이중성 천문학의 기초를 마련
천왕성
# 1781년 3월, 쌍성에 대한 연구를 하고 있을 때, 허셜은 nonstellar disk로 추정되는 한 물체를 발견
# 허셜은 처음에 그것이 혜성이나 별일 것이라고 생각했다. 그는 그 물체에 대해 더 많은 관찰을 하였고, 러시아의 학#술위원인 앤더스 렉셀(Anders Lexell)에 의해 궤도가 계산된 후 그것이 행성일 가능성을 발견
# 허셜은 그 물체가 토성 너머의 행성일 것이 틀림없다고 생각
# 그는 그가 발견한 새로운 행성을, 조지 3세의 이름을 따서-그에게 호의를 가져왔지만 그다지 마음에 들지는 않았던- "조지언 스타(Georgian star)"로 지음
# 그러나 되도록이면 영국 왕에 대해 언급하지 않으려는 프랑스에서는, 그 행성은 "천왕성"라는 국제적인 이름이 생기기 전까지 '허셜'로 알려져 있었음
# 같은 년에, 허셜은 코플리 메달을 수여받았고, 왕립 학회의 일원으로 선출됨
# 그는 계속 망원경을 만드는 일을 하였고, 국제적인 명성을 얻게 되어 영국과 유럽대륙의 천문학자들에게 60개가 넘는 반사경을 팔 수 있었음
바스의 윌리엄 허셜 박물관에 있는 것으로, 허셜이천왕성을 발견할 때 사용한 망원경과 비슷한 복제품
런던 과학 박물관에 전시되어 있는 허설의 거울 닦는 도구
망원경
# 윌리엄 허셜은 약 400개 이상의 망원경을 만들었는데, 그 중 가장 크고 유명한 망원경은 1.26피트의 직경을 가진 거울과 12m의 초점거리를 가짐
# 당시의 검경(檢鏡) 거울은 열악한 반사율을 가지고 있었기 때문에, 허셜은 기존의 뉴턴식 반사 망원경에서 사선으로 놓인 작은 거울을 제거하고, 대신 직접 디자인한 주경(宙鏡)을 기울여서 상을 직접적으로 관찰할 수 있도록 함
# 이러한 허셜의 망원경을 허셜 망원경이라고 불림
# 1789년 8월 28일은 허셜이 자신이 만든 망원경으로 관측을 처음으로 시도하여
그 밤에 허셜은 토성의 새 위성을 발견하였고 그리고 한 달 뒤,
토성의 두 번째 위성도 발견 함
# 40피트 망원경은 굉장히 무겁고 성능 좋은 망원경이었으나, 대부분의 허셜의 연구는 다른 18인치 망원경에 의해 이루어 짐
# 허셜은 망원경의 조리개가 비어 있을수록 더 높은 각도 분해능을 갖는데 도움이 된다는 사실을 발견했는데, 이것은 후에 천문학에서 간섭 측정을 통해 상을 얻는 기술의 중요한 밑바탕이 되었다.(특히, Aperture Masking Interferometry와 Hypertelescope 에 연관되어 있다.)
40피트 망원경
그 외의 발견들
허셜이 관측하면서 그린 우리은하의 모습
#
허셜은 토성의 두 위성인 미마스와 엔켈라두스를 발견하였고, 천왕성의 두 위성인 티타니아와 오베론을 발견
- 이 위성의 이름들은 허셜이 사망한 후 아들 존(천문학자)에 의해 1847년에서 1852년 사이 즈음에 명명됨
# 최근에, 스튜어트 이브스(Stuart Eves) 박사는 허셜이 천왕성의 고리를 발견했다는 증거를 발견함
# 화성의 자전축 기울기 측정
# 지오반니 도메니코 카시니(1666)와 크리스티안 하위헌스(1672)에 의해 발견된 화성 양극에 덮인 얼음이 계절에 따라 변한다는 것을 발견
#. 별의 고유운동을 연구하는 중에, 허셜은 태양계 자체가 우주에서 이동하고 있다는 사실을 처음으로 인지했으며 그 이동의 대략적인 방향을 알아냄
# 그는 은하수의 구조에 대해 연구하여, 디스크와 같은 형태라고 결론지음 (처음으로 우리은하 인지)
# 1802년, (Heinrich Olbers가 그 해 3월 두 번째 소행성 팔라스를 발견한 직후) 허셜은 별과 같다는 의미의 "asteroid"(소행성) 이라는 단어를 만들어서, (asteroeides 라는 그리스어에서 유래하였는데, 여기서 aster는 “별”, -eidos는 “형태, 모양”을 뜻함) 별과 같이 보이는 거대 행성의 위성들과 소행성을 표현하는 데 씀. (1950년에는 특정 소행성을 표현하는데만 씀)
#
태양 활동과 지구의 기후에 관해 연관성을 찾으려고 노력하던 중에, 당시 직접적인 측정법이 없었기 때문에 밀의 가격에 대한 기록들을 수집
- 허셜의 이러안 시도는 관찰자료가 충분하지 못해서 성공하지 못했으나 이러한 관찰 기록은 후대의 발견에 큰 도움을 줌)
# 적외선 발견(1800) : 태양의 흑점을 관찰하는 중에 빨간색 필터를 쓸 때 많은 양의 열이 발견된다는 것을 볼 수 있었고, 허셜은 햇빛의 프리즘안에 통과시켜 가시광선의 빨간 부분보다 조금 더 나간 부분을 온도계로 재서 햇빛에 적외선이 있다는 것을 발견함
# 생물 : 현미경을 이용해 식물이면 가지고 있어야 하는 세포벽이 없다는 것을 근거로 당시 식물로 알려진 산호가 식물이 아닌 동물이라는 것을 밝혀냄
여동생 캐롤라인 허셜 : 세계 최초로 연봉을 받은 여성 천문학자
Caroline Herschel
# 10살때 발진티푸스에 걸려 병의 후유증으로 왼쪽 눈 실명, 성장저하로 키가 130cm(4피트 3인치)밖에 되지 않음
# 부모님은 캐롤라인을 하녀로 키우고 싶어서 고급 교육을 못하게 막았으나 오빠인 윌리엄이 성악레슨과 영어, 수학을 가르침
# 윌리엄 허셜이 밤하늘을 관측할 때 옆에서 모든 것을 기록하는 조수 역할을 함
# 천왕성 발견 이후 영국 왕 조지 3세는 캐롤라인을 연봉 50파운드(2016년 시세 5700파운드)의 윌리엄 조수로 임명
# 후에는 더 많은 일을 스스로 시작하여 윌리엄이 천문학에 대한 현대 수학적 접근법을 하는 것을 도움
# 1783년 2월 캐롤라인은 메시에 목록에 포함되지 않은 새로운 성운 발견하고 같은 날 밤에 안드로메다 은하의 두 번째 동반자인 메시에 110(NGC 205)를 독립적으로 발견함
# 1786년부터 1797년까지 그녀는 8개의 혜성, 11개의 성운을 발견하고 그 중 6개의 혜성에 그녀의 이름이 붙음
# 1798년 정오표 목록과 추가적인 560개의 별들을 포함하는 '고정된 별들에 대한 플램스티드의 관측에 대한 색인'을 출판함
# 1835년 캐롤라인은 메리 소머빌과 함께 과학적 성취를 인정받아 여성 최초로 왕립천문학회 명예회원으로 선출됨 (85세)
# 1846년 96세의 생일에 천문학에 헌신한 업적을 인정받아 프러시아 왕의 'Gold Medal of Science'을 수여받았고, 98세에 하노버에서 영면함
2020년 11월 26일 발사된 NuSat 10 또는 "캐롤라인", COSPAR 2020-079B
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