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Caroline Herschel est célèbre pour avoir été l’une des premières femmes à apporter une contribution significative à l’astronomie. Elle a découvert huit comètes et de nombreuses nébuleuses et amas d’étoiles, seule ou en complicité avec son frère William Herschel.
Pour cette raison, elle est devenue une source d’inspiration pour de nombreuses femmes de science. Elle a également joué un rôle majeur, avec son frère, dans la formation de la vision moderne du cosmos avec son enregistrement des nébuleuses, dont beaucoup se sont avérées être des galaxies.
Les débuts de Caroline Herschel
Caroline Herschel est née Karoline Lucretia Herschel le 16 mars 1750 à Hanovre, dans l’Allemagne actuelle. À l’époque, Hanovre était sous le contrôle du roi britannique, ce qui en faisait un sujet britannique bien que l’allemand soit sa langue maternelle. Elle était l’un des dix enfants.
Bien que les parents de Caroline aient été bien lotis, son enfance aurait pu être meilleure. Vers l’âge de 10 ans, elle a contracté le typhus qui a ralenti sa croissance. Elle n’a jamais dépassé la taille d’un mètre et demi. Elle a également contracté la variole à l’âge de trois ans, ce qui l’a laissée défigurée.
Ses parents ne croyaient pas qu’elle serait d’une grande utilité. Elle s’est intéressée très tôt à l’astronomie, mais sa mère désapprouvait son éducation et l’a formée aux travaux ménagers.
Le début de la carrière astronomique de Caroline Herschel
En 1772, alors que Caroline a 22 ans, son frère William Herschel l’invite à vivre avec lui à Bath, en Angleterre, où il a trouvé un emploi de professeur de musique. William, qui est né en 1738, a toujours été doué pour la musique et a écrit plusieurs symphonies. À Bath, en Angleterre, Caroline a également reçu des leçons de musique et a appris à chanter.
Elle et William ont fini par donner plusieurs représentations musicales ensemble alors qu’ils vivaient en ville. William s’intéressait aussi beaucoup à l’astronomie, ce qui a contribué à enchanter sa jeune sœur Caroline, qui s’est intéressée toute sa vie aux cieux.
Pendant ce temps, William s’intéresse de plus en plus à l’astronomie. Il avait fabriqué son propre télescope qu’il utilisait pour observer le ciel depuis sa maison à Bath. Lorsque Caroline est venue vivre avec lui, il en a fait son assistante. Elle polissait et meulait les miroirs et enregistrait les observations qu’il lui criait en regardant dans le télescope pendant de longues nuits au fil des ans.
William et Caroline Herschel polissant le miroir d’un télescope. (GreenMeansGo / CC BY-SA 2.0 )
En 1781, William Herschel a découvert la planète Uranus, devenant ainsi la première personne dans la tradition occidentale à découvrir officiellement une nouvelle planète depuis l’Antiquité. Cela l’a immédiatement rendu célèbre et le roi George III l’a invité à servir comme astronome de la cour en 1782. Pour ce poste, Herschel recevra un généreux salaire de 200 livres par an qu’il pourra utiliser pour financer ses recherches astronomiques.
Caroline Herschel prend des notes alors que son frère William observe le 13 mars 1781, la nuit où William a découvert Uranus. (H.Seldon / Domaine public )
William et sa soeur ne pouvaient pas refuser cette opportunité et ils quittèrent la ville de Bath pour un village de la campagne anglaise près de Windsor. C’est là que Caroline et William ont commencé leurs observations conjointes sur les nébuleuses, les amas d’étoiles et, finalement, les comètes. Caroline a continué à l’aider dans ses observations.
Caroline, cependant, ne semble pas avoir trouvé la vie à la campagne à son goût. William, pour lui remonter le moral et l’occuper, lui a fabriqué plusieurs télescopes, dont un réflecteur newtonien, pour faire ses propres observations. C’est après cela que ses observations ont commencé sérieusement.
Un télescope que William a fabriqué pour Caroline Herschel. (Geni / CC BY-SA 4.0 )
Au cours des décennies suivantes, seule ou en collaboration avec William, elle découvrit huit comètes et enregistra de nombreuses nébuleuses. En 1787, elle a même commencé à recevoir un salaire de 50 livres par an pour son travail d’assistante de William, devenant ainsi la première femme à recevoir un salaire de scientifique. Bien qu’elle ait été officiellement l’assistante de William Herschel, au moins jusqu’à sa mort en 1822, elle a également fait de nombreuses observations par elle-même et est devenue de plus en plus indépendante.
Les découvertes de la comète de Caroline Herschel
Jusqu’à la fin du XXe siècle, Caroline Herschel détient le record de la femme ayant découvert le plus de comètes. La première comète qu’elle a officiellement découverte est celle qu’elle a trouvée en scannant le ciel en 1786.
Cette comète porte désormais son nom, C/1786 P1 (Herschel). Elle a identifié la comète pour la première fois le 1er août 1786, bien qu’elle ne sache pas encore de quoi il s’agit. La nuit suivante, elle l’a confirmée par d’autres observations au télescope. Plusieurs semaines plus tard, une observation à l’œil nu de la comète a été effectuée le 17 août.
La deuxième comète qu’elle a découverte est également célèbre, 35P/Herschel-Rigollet. Elle l’a découverte le 21 décembre 1788 et a comparé ses notes avec celles de son frère. Elle avait une magnitude de luminosité d’environ 7,5. Ils ont continué à suivre la comète jusqu’au 5 février 1789.
Cette comète fera une nouvelle apparition dans l’histoire. Plus de 150 ans plus tard, en juillet 1939, un Français, Roger Rigollet, a identifié une comète qui a été suivie jusqu’en janvier 1940, date à laquelle elle a été observée pour la dernière fois par l’Observatoire de Lick. L’astronome L. E. Cunningham a calculé l’orbite de la comète et a conclu qu’il devait s’agir de la même comète que celle observée par Caroline Herschel en 1788.
Une autre comète célèbre qu’elle a découverte est la comète 2P/ Encke. La comète Encke a été observée pour la première fois le 17 janvier 1786 par Pierre Mechain, un célèbre chasseur de comètes.
L’objet n’a été observé à nouveau que près de 10 ans plus tard par Herschel, le 7 novembre 1795. Après l’observation de Caroline Herschel, il a été rencontré à nouveau en 1805, bien qu’à ce moment-là les astronomes ne savaient pas qu’il s’agissait de la même comète.
Caroline Herschel a observé la comète 2P/Encke. (AstroFloyd / CC BY-SA 3.0 )
En 1818, une autre comète a été trouvée et l’astronome allemand et futur directeur de l’Observatoire de Berlin, Johann Encke, a calculé l’orbite de la comète et a déterminé qu’il devait s’agir de la même comète qui était apparue en 1786, 1795 et 1805, bien qu’il ne soit pas le premier à le suggérer.
Il a également prédit le retour de la comète en 1822. Pour cette raison, la comète a été nommée d’après Encke puisqu’il a prédit le retour de la comète de la même manière que la comète de Halley a été nommée d’après Edmund Halley lorsqu’il a prédit son retour.
L’histoire de 2P/ Encke se poursuit dans l’ère spatiale. En 2013, il a été observé de près par le vaisseau spatial MESSENGER ainsi que par le vaisseau spatial STEREO. La comète est connue pour avoir un diamètre d’environ 4,8 kilomètres et une période orbitale de 3,3 ans. Elle est également connue pour avoir une période orbitale très courte par rapport aux autres comètes connues dans le système solaire.
La dernière comète qu’Herschel a découverte est la comète C/1797 P1 (Bouvard-Herschel) qu’elle et un autre astronome, Eugène Bouvard, ont découvert indépendamment dans la même nuit du 14 août 1797. Cette comète est venue très près de la Terre, ne s’approchant que de 0,0879 U.A. (Unité Astronomique, distance entre la Terre et le Soleil) le 16 août.
Caroline Herschel et le nouveau catalogue général
C/1797 P1 (Bouvard Herschel) est la dernière comète qu’on attribue à Herschel. Elle a également fait la découverte de plusieurs nébuleuses importantes, élargissant ce qui allait devenir le Nouveau Catalogue Général (NGC). Le New General Catalogue est un catalogue de nébuleuses, galaxies, amas d’étoiles et autres objets de l’espace profond que Caroline et William Herschel ont commencé à enregistrer dans les années 1780.
Au début du XIXe siècle, William et Caroline avaient enregistré plus de 2 500 objets. Le neveu de Caroline Herschel, John Herschel, a continué à enregistrer des milliers d’autres objets dans son observatoire en Afrique du Sud. Le catalogue du MBAC est l’un des catalogues les plus complets utilisés en astronomie moderne.
Quatre nébuleuses planétaires différentes du catalogue du MBAC. (Jcpag2012 / Domaine public )
Parmi les nébuleuses que Caroline Herschel a contribué à enregistrer, deux sont célèbres : NGC 2360 et NGC 205. NGC 2360 est un amas d’étoiles que Caroline Herschel a découvert le 26 février 1783. C’est le premier objet du ciel profond qu’elle a découvert de son propre chef.
NGC 2360 est maintenant connu comme étant un amas d’étoiles ouvert qui se trouve à environ 6 150 années-lumière de la Terre et qui a une magnitude de 7,2. Du point de vue de notre système solaire, il est situé dans la constellation Canis Major.
Les amas d’étoiles ouverts sont composés d’étoiles qui sont vaguement liées les unes aux autres par une attraction gravitationnelle mutuelle. On pense qu’ils proviennent le plus souvent de nuages de gaz et de poussières interstellaires dans les bras des galaxies spirales.
Les amas d’étoiles ouverts sont les principales régions de formation des étoiles et on pense que toutes les étoiles de notre galaxie et d’autres galaxies ont probablement leur origine dans un amas d’étoiles ouvert. La découverte de Caroline Herschel a finalement permis de comprendre comment la population stellaire des galaxies évolue dans le temps.
Un autre objet que Caroline Herschel est célèbre pour avoir découvert est NGC 205. NGC 205 a été observé pour la première fois le 10 août 1773 par Charles Messier, mais ce dernier, pour une raison quelconque, ne l’a pas mis dans son catalogue. Il a été redécouvert par Caroline Herschel le 27 août 1783 et William Herschel l’a ajouté à son catalogue le 5 octobre 1784. Il fut finalement ajouté au catalogue de Messier en 1966 par Kenneth Glyn Jones sous le nom de Messier 110 ou M110.
Caroline Herschel a observé Messier 110 en 1783. ( Donald Pelletier / CC BY-Sa 4.0)
NGC 205 est importante en tant que galaxie satellite de la galaxie d’Andromède, qui est la grande galaxie la plus proche de la Voie lactée. NGC 205 se trouve donc à peu près à la même distance de la Voie lactée, soit 2,9 millions d’années-lumière. On sait maintenant qu’il s’agit d’une galaxie elliptique ou sphéroïdale naine.
En tant que galaxie sphéroïdale, elle est constituée de vieilles étoiles et de relativement peu de gaz et de poussières. Ces galaxies sphéroïdales sont apparemment très utiles pour l’astronomie à rayons X, car les corps stellaires sont très éloignés les uns des autres et il y a relativement peu de gaz et de poussière pour absorber les rayons X et les réémettre à des longueurs d’onde plus importantes.
Le rôle de Caroline Herschel dans la découverte de l’univers
Caroline Herschel et leur frère ont observé de nombreux objets, qu’ils ont appelés des nébuleuses, qui se sont révélées plus tard être des objets cosmiques très importants. À la fin du XVIIIe siècle, on ne savait pas grand-chose sur la structure de l’univers. Les astronomes n’avaient découvert que quelques siècles plus tôt que la Terre n’était pas le centre de l’univers.
Les découvertes que Caroline Herschel et son frère William Herschel ont faites ont ouvert la voie à une compréhension moderne de l’univers. Les astronomes ont découvert par la suite que de nombreuses nébuleuses que les frères Herschel ont trouvées étaient des galaxies.
Jusqu’au début du XXe siècle, les astronomes et les cosmologistes croyaient que notre galaxie était la seule et que ces structures nébulaires se trouvaient dans notre galaxie. L’astronome Edwin Hubble a montré que les nébuleuses spirales, au moins, devaient être d’autres galaxies et que notre galaxie n’était qu’une galaxie parmi tant d’autres.
La galaxie spirale NGC 3982 présente de nombreux bras spiraux remplis d’étoiles brillantes, d’amas d’étoiles bleues et de couloirs de poussière sombre. (BevinKacon / Domaine public )
Une fois que les astronomes ont su que ces mystérieux objets cosmiques étaient d’autres galaxies, ils ont également déterminé que la plupart des galaxies étaient décalées vers le rouge, c’est-à-dire que leur lumière était décalée vers l’extrémité rouge du spectre électromagnétique. Edwin Hubble a également joué un rôle majeur dans la découverte que les galaxies « redshiftées » s’éloignaient en fait de nous, soutenant l’idée que l’univers était en expansion.
L’univers n’est pas statique mais change et évolue. Nous savons maintenant que les galaxies elles-mêmes évoluent et changent sur des échelles de temps de plusieurs milliards d’années, au fur et à mesure que les étoiles naissent, vivent et meurent en leur sein. Cette révolution dans la cosmologie moderne a largement commencé avec les humbles observations de nébuleuses initiées par Caroline Herschel et son frère.
William Herschel est décédé en 1822. Après sa mort, Caroline Herschel décide de quitter l’Angleterre et de retourner à Hanovre. Pendant son séjour à Hanovre, elle continue à enregistrer des nébuleuses et des amas d’étoiles. Durant ses dernières années, elle est devenue une femme de science renommée.
Il était très inhabituel pour une femme de faire de grandes réalisations dans le domaine scientifique, sans parler de recevoir un salaire de scientifique, à l’époque. Par conséquent, elle était en quelque sorte une célébrité. Ses réalisations étaient également reconnues.
Elle a reçu une médaille de la Société d’astronomie pour ses travaux scientifiques en 1828. À sa mort en 1848, elle était déjà très respectée au sein de la communauté scientifique. Ses réalisations scientifiques ont contribué à façonner l’astronomie et la cosmologie modernes.
Caroline Herschel à 78 ans, un an après avoir remporté la médaille d’or de la Royal Astronomical Society en 1828. (Bernd Schwabe à Hanovre / Domaine public )
Son rôle de femme scientifique a également contribué à l’autonomisation des femmes, ce qui explique pourquoi elle est aujourd’hui une icône féministe. Depuis, elle est une source d’inspiration pour les scientifiques, hommes et femmes, du monde entier.
Image du haut : L’intérêt de Caroline Herschel pour l’astronomie l’a conduite à être la co-découvreuse de l’univers. Source : Raisondtre / Adobe Stock.
Par Caleb Strom
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