Caroline Herschel

Née en Allemagne le 16 mars 1750, Caroline est la huitième enfant et quatrième fille d'Isaac Herschel et de sa femme Anna Ilse Moritzen. Devenu chef d'orchestre militaire chez les Gardes, Isaac part en campagne avec son régiment pour une longue période, mais revient en mauvaise santé après la bataille de Dettingen en 1743 ; quoique habile musicien, il entretient aussi des jardins pour subvenir aux besoins de sa famille, mais son talent musical lui procure un poste de musicien d'orchestre dans l'armée prussienne[4].

Caroline a survécu de justesse à la variole à l’âge de trois ans, ce qui laissera son visage marqué. Ensuite, à dix ans elle est atteinte du typhus, ce qui limite sa taille à moins de 1,40 mètre. Supposant qu'elle ne trouvera jamais de mari (ce qui se réalise), sa mère envisage pour elle un rôle de Cendrillon, servante de la maison. Isaac, qui a déjà encouragé ses aînés à étudier les mathématiques, la musique et le français[5], s'émeut du sort de Caroline et, à l'insu de sa femme, l'encourage à étudier. Il profite de la moindre absence de sa femme pour l'instruire lui-même ou la joindre aux leçons dispensées à ses frères. Il l'incite à apprendre à filer, à coudre, à faire des vêtements, à réaliser divers petits travaux en vue d'être autonome plus tard[3] - [4]. Cependant, Isaac meurt en 1767 d'une mauvaise santé due au service de guerre, laissant Caroline, 17 ans, à la merci d'Anna et de son frère Jacob, le nouveau chef de famille.

En 1757 a lieu la bataille de Hastenbeck, désastreuse pour le Hanovre. Peu désireux de vivre sous la loi française, son frère William (de son nom de baptême, Wilhelm Friedrich) émigre à Bath (en Angleterre) et s'y établit comme organiste et enseignant de la musique. Lors de la mort de leur père Isaac en 1767, Caroline devient contre son gré (William lui a proposé de le rejoindre en Angleterre) la ménagère responsable de la maison paternelle. Heureusement, lorsque William revient séjourner à la maison en 1772, il l'invite à l'accompagner pour y tenir sa maison et apprendre le chant ; elle accepte immédiatement et quitte Hanovre le 16 août 1772. William, qui est un musicien accompli, nommé depuis 1766–1767 organiste et chef de chœur titulaire de l'Octagon Chapel (en) de Bath, lui donne des leçons de chant et fait d'elle la chanteuse vedette de ses concerts et oratorios. Sa réputation est telle qu'elle est invitée à se produire au festival de Birmingham, mais elle décline l'invitation, car elle ne veut être dirigée que par son frère, ne fréquente pas la société locale et se fait peu d'amis.

William, passionné d'astronomie, réclame constamment son assistance. À ce moment, Caroline ne partage pas encore la passion de son frère pour la science. L'intérêt de William pour l'astronomie commence comme un hobby de nuit, dont il relate, dans un discours impromptu, au repas du petit matin, tout ce qu'il a appris. Caroline s'y adonne petit à petit : « [je suis], dit-elle, fort empêchée de me consacrer à mon travail, à cause de l'aide permanente sollicitée pour le maniement des divers dispositifs astronomiques ».

Son frère abandonne son travail d'enseignant et de chef de chœur en faveur de l'astronomie[6].

Télescope ayant appartenu à Caroline Herschel.

Réplique d'un télescope semblable à celui qui a permis à William Herschel de découvrir Uranus.

William lui enseigne les mathématiques, mais elle reste sa ménagère et n'est pas encore son apprentie. Il ambitionne d'observer l'univers de plus en plus lointain et, aidé de sa sœur Caroline, construit beaucoup de télescopes très puissants, qu'il vend aisément. Sa notoriété de fabricant de télescopes de bonne qualité s'étend à toute l'Angleterre[4] - [6]. Caroline consacre beaucoup d'heures à polir des miroirs et monter des télescopes dans le but de piéger la plus grande quantité de lumière possible[7]. Elle apprend à copier les tables astronomiques et d'autres publications empruntées par William. Elle apprend aussi à enregistrer et extraire l'essentiel des données ; elle prépare les observations astronomiques de son frère. Ce travail demande — elle le dit elle-même — célérité, précision et exactitude[8]. Il a donc rapidement entraîné sa sœur dans cette nouvelle passion.

En 1777, William (jusqu'en 1782) et Caroline (jusqu'en 1784) occupent une maison récemment construite[9], au 19 New King Street, à Bath dans le Somerset. Le 13 mars 1781, William y devient célèbre grâce à la découverte d’une nouvelle planète gravitant au-delà de Saturne ; il la nomme Georgium Sidus (en l'honneur de George III), mais elle porte finalement le nom d'Uranus, père de Saturne dans la mythologie romaine[10]. Cette découverte d'Uranus le propulse, l'année suivante, au poste d’astronome privé du roi George III[11]. Il quitte la maison de Bath et emménage à Datchet, près du château de Windsor, laissant le soin à sa sœur — devenue son apprentie à 32 ans — de tenir la maison, répondre aux visiteurs, etc. Elle a appris les fondements du métier et retrouvé la confiance en elle-même perdue depuis la période de servitude passée auprès de ses parents[3]. En 1784, elle emménage auprès de son frère et, par la suite, dans la maison voisine de l'observatoire de Slough (dans le Berkshire) qu'elle construit avec William.

La nouvelle fonction de William n'a pas que des côtés brillants : bien qu'elle lui laisse beaucoup de temps libre pour les observations astronomiques, elle entraîne une baisse de revenus et le met à tout moment au service du bon plaisir royal. À cette époque, William et Caroline perfectionnent leurs télescopes, fabriquant une série de dispositifs de plus en plus grands, jusqu'à obtenir le fameux instrument de 40 pieds[12] de distance focale. Caroline l'assiste en permanence pendant ses observations, résolvant aussi avec lui des calculs compliqués.

William et Caroline Herschel polissant une lentille de télescope, Lithographie, 1896.

Dès 1782, William suggère à Caroline d'observer seule, et elle occupe ses heures de loisirs à observer elle-même le ciel au moyen d'un télescope de Newton de 27 pouces de distance focale[13] avec lequel, de 1783 à 1787, elle observe beaucoup d'objets célestes, notamment NGC 7789 (la Rose de Caroline) et Messier M110 (NGC 205), second compagnon de la galaxie d'Andromède, dont la découverte lui est attribuée.

De 1786 à 1797, elle découvre aussi huit comètes, la première le 1^er août 1786, et redécouvre la fameuse comète périodique d'Encke en 1786 et 1795[14] - [15]. Elle a le mérite incontesté d'avoir été la première à découvrir cinq de ces comètes[16] - [17].

En 1787, le roi Georges III lui attribue une pension annuelle de 50 £ pour son travail au titre d'assistante de William[18], faisant ainsi d'elle la première femme payée pour des services scientifiques et donc la première astronome professionnelle.

En mai 1788, elle doit encore déménager, sans William cette fois, car celui-ci, alors âgé de 50 ans, vient d’épouser la jeune veuve d’un marchand londonien, nommée Mary Pitt. Elle continue son partenariat avec son frère.

En 1797, les observations ont montré qu'il y a vraiment beaucoup de décalages entre les positions des étoiles, telles qu'observées par William, et celles répertoriées dans le catalogue publié par John Flamsteed. Au surplus, ce catalogue divisé en deux volumes est difficile à consulter : il y a le catalogue proprement dit et le volume des observations d'origine. William réalise qu'il lui faut un index croisé proprement dit pour examiner ces décalages, mais renonce à y consacrer du temps aux dépens d'activités purement astronomiques. Il confie à Caroline le soin d'entreprendre cette lourde tâche. Le Catalogue d'étoiles qui en résulte, publié en 1798 par la Royal Society, offre un index de chaque observation de chaque étoile faite par Flamsteed, une liste d'errata et une liste de plus de 560 étoiles qui n'y étaient pas répertoriées[18]. En 1822, de retour à Hanovre, Caroline poursuit ses études astronomiques afin de vérifier et confirmer les découvertes de son frère William.

En 1828, elle complète le catalogue de nébuleuses et d'amas stellaires, Zones of all the star clusters and nebulae observed by Sir William Herschel, entamé par son frère, afin d'aider son neveu, l'astronome John Herschel.

Représentation de la Voie lactée selon Caroline Herschel. C'est la première représentation connue de notre galaxie dans l'histoire. À noter les deux erreurs importantes : le Soleil y figure comme une grosse étoile et est placé au centre de notre galaxie

Caroline s'est efforcée, comme d'autres passionnés du ciel avant elle, de représenter notre galaxie, la Voie Lactée, telle que nous la verrions si nous avions la possibilité de l'observer de l'extérieur. La représentation [ci-dessus] qu'elle en fait est d'ailleurs erronée, car elle place le Soleil au centre de la Voie Lactée, ce qui, on le sait aujourd'hui, n'est pas sa place. Elle montre le Soleil comme une grosse étoile alors qu'on sait aujourd'hui qu'il est de taille plutôt modeste. En outre, lors de ses recherches sur la Voie Lactée, elle est découragée devant la difficulté de se représenter notre galaxie alors que nous sommes situés à l'intérieur d'un bras spiral de celle-ci.

Caroline Herschel à 92 ans.

Après la mort de son frère William à l’Observatory House de Slough en 1822, Caroline retourne dans sa région natale du Hanovre, en Allemagne. Elle meurt à Hanovre le 9 janvier 1848 à l'âge de 97 ans et 10 mois. Elle est inhumée au 35 Marienstrasse à Hanovre, au cimetière du Gartengemeinde. Elle a été enterrée à côté des tombes de ses parents avec une mèche de cheveux de son frère William. Sa pierre tombale porte l'inscription : « Les yeux de celle qui est glorifiée ici-bas se sont tournés vers les cieux étoilés. »

• Carolina Herschel, Catalogue of stars taken from Mr. Flamsteed's observations contained in the second volume of the Historia cœlestis, and not inserted in the British catalogue. With an index, to Point out Every Observation in that Volume Belonging to the Stars of the British Catalogue. To which is added, a collection of errata that should be noticed in the same volume. By Carolina Herschel. With introductory and explanatory remarks to each of them. By William Herschel, Lld. F. R. S. Published by Order, and at the Expence, of the Royal Society, Peter Elmsly, Printer to the Royal Society, Londres, 1798
• Caroline Lucretia Herschel (auteur) et Mrs. John Herschel (éd.), Memoir and correspondence of Caroline Herschel, Londres, John Murray, 1876
  • (de) Memoiren und Briefwechsel, Herausgegeben von Frau John Herschel. Berlin 1877, reprint: Hildesheim, 2013 (ISBN 978-3-487-15010-9)
• Michael Hoskin (éd.), Caroline Herschel’s autobiographies, Cambridge, Science History Publications, 2003 (ISBN 0-905193-06-7)

• Galaxies et amas ouverts[21] : NGC 205, NGC 225, NGC 253, NGC 381, NGC 659, NGC 891, NGC 2204, NGC 2349, NGC 2360, NGC 2548, NGC 6633, NGC 7380, NGC 7789.
• Comètes[22] : C/1786 P1 (Herschel), 35P/Herschel-Rigollet[23], C/1790 A1 (Herschel), C/1790 H1 (Herschel), C/1791 X1 (Herschel), C/1793 S2 (Messier)[24], 2P/Encke, C/1797 P1 (Bouvard-Herschel)[25].

Son travail a été fructueux[26] - [8] - [4] - [27] et est unanimement salué.

• Elle reçoit en 1828 la Médaille d'or de la Royal Astronomical Society, « pour sa récente recension, jusqu'en juillet 1800, des 2 500 nébuleuses découvertes par son illustre frère, ce qui peut être considéré comme le complément probablement sans égal d'une suite d'efforts, autant en ampleur qu'en importance dans les annales du travail astronomique ». Cette récompense n'a été attribuée à une autre femme, Vera Rubin, qu'en 1996.
• En 1835, elle est élue avec Mary Somerville membre honoraire de la Royal Astronomical Society : ce sont les premières femmes.
• En 1838, Sir William Hamilton, astronome royal à Dublin, lui fait part de son élection en tant que membre honoraire de la Royal Irish Academy à Dublin.
• En 1846, à l'âge de 96 ans, elle est récompensée par le roi de Prusse de la médaille d'or de la science, qui lui est apportée par Alexander von Humboldt « en reconnaissance des précieux services rendus par [elle] à l'astronomie, au titre de compagne de travail de votre frère, Sir William Herschel, immortalisé par ses découvertes, ses observations et ses calculs ardus ».
• L'astéroïde (281) Lucretia, découvert en 1888 par Johann Palisa, est nommé d'après son deuxième prénom.
• Le cratère lunaire C. Herschel dans le Sinus Iridum rappelle sa contribution à l'astronomie.
• La rue Caroline-et-William-Herschel lui rend hommage, ainsi qu'à son frère, au cœur de Paris, dans le 6^e arrondissement.

Caroline Herschel est souvent considérée comme une pionnière. Cette opinion n'est pas nouvelle ; on lit, dans une notice nécrologique publiée en 1847–1848[28] :

« Son souvenir survivra, avec celui de son frère, aussi longtemps que les archives astronomiques du dernier siècle et du présent seront préservées ; et il survivra à cause de ses propres mérites, même si, comme on peut raisonnablement l'espérer, il viendra un temps où la célébrité astronomique d'une femme ne sera pas, sur la seule circonstance du sexe, suffisante pour soulever la moindre remarque. »

La redécouverte de Caroline Herschel ne se limite pas aux ouvrages savants.

• Planetarium, un poème d'Adrienne Rich, célèbre la vie et les réalisations scientifiques de Caroline Herschel[29].
• L'œuvre The Dinner Party, de Judy Chicago, exposée au Brooklyn Museum de New York, fait une place à Caroline Herschel[30].

• William Herschel, « Biographical notice of Miss Caroline Herschel », dans Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, vol. 8 (nov. 1847–juin 1848), p. 64–66 Bibcode : 1848MNRAS...8...64
• François Arago, Leçons d'astronomie, 1835 — Passim
• Claire Brock, The comet sweeper : Caroline Herschel's astronomical ambition, Icon, 2007, 292 p.
• Agnes Mary Clerke, (en) « Herschel, Caroline Lucretia » (Wikisource anglophone), dans Dictionary of national biography, 1885-1900, vol. 26
• Barthélemy Faujas de Saint-Fond, Voyage en Angleterre, en Écosse et aux Îles Hébrides, t. 1, Jansen, 1797, 430 p.
• (en) Richard Holmes, The age of wonder : How the romantic generation discovered the beauty and terror of science, New York, Harper Collins, 2008, 554 p. (ISBN 978-0-00-714952-0)
• Michael Hoskin (voir aussi l'édition préparée par lui des autobiographies de Caroline Herschel et citée plus haut) :
  • The Herschel partnership : as viewed by Caroline, Cambridge, Science History Publications, 2003
  • The Herschels of Hanover, Science History Publications, 2007, 182 p.
  • Discoverers of the universe : William and Caroline Herschel, Princeton University Press, 2011, 256 p.
• Michael D. Lemonick, The Georgian Star : How William and Caroline Herschel revolutionized our understanding of the cosmos, Atlas & Company, 2009, 199 p.
• Melissa Nysewander, Biographies of women mathematicians : Caroline Herschel, Atlanta, Agnes Scott College, 1998, 2 p. (lire en ligne)
• John Augustine Zahm, Woman in science, New York, Appleton, 1913, p. 182–190
• [Herschel 1848] (en) John F. W. Herschel, « Miss Caroline Lucretia Herschel », Astron. Nachr., vol. 25, n^o 5,‎ mars 1848, p. 65-68 (OCLC 5152332920, DOI 10.1002/asna.18480270502, Bibcode 1848AN.....27...65H, lire en ligne).
• [Hughes 1999] (en) David W. Hughes, « Caroline Lucretia Herschel – comet huntress », J. Br. Astron. Assoc., vol. 109, n^o 2,‎ avr. 1999, p. 78-85 (Bibcode 1999JBAA..109...78H).
• [Olson et Pasachoff 2012] (en) Roberta J. M. Olson et Jay M. Pasachoff, « The comets of Caroline Herschel (1750-1848) : sleuth of the skies at slough », Culture and Cosmos, vol. 16, n^os 1-2,‎ 2012, p. 53-76 (OCLC 826518252, arXiv 1212.0809, lire en ligne [PDF]).
• [Ruskin 2007] (en) Steven Ruskin, « Herschel, Caroline Lucretia », dans Thomas Hockey (dir.), Virginia Trimble, Thomas R. Williams, Katherine Bracher, Richard Jarrell, Jordan D. Marché et F. Jamil Ragep (éd.), The biographical encyclopedia of astronomers [« L'encycoplédie biographique des astronomes »], t. II : A – L, New York, Springer, coll. « Springer reference », sept. 2007, 1^re éd., 1 vol., XLV-720, ill. et portr., 21 × 27,9 cm (ISBN 978-0-387-31022-0 et 978-0-387-35133-9, EAN 9780387310220, DOI 10.1007/978-0-387-30400-7, SUDOC 119901374, présentation en ligne), p. 491-492 (OCLC 7330324177, DOI 10.1007/978-0-387-30400-7_610).

• Liste d'ouvrages de et sur C. Herschel de la base de données SAO/NASA Astrophysics Data System (90 éléments en juin 2016)

• Maria Winkelmann
• Emmy Noether

• Charles Messier, « Observations de la troisième comète de 1790, découverte en Angleterre par Miss Herschel », dans Mémoires de l'Académie des sciences, 1790, p. 320–345

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