Teamwork am Teleskop

Am Tag musizieren, nachts die Sterne beobachten – so sah der Alltag von Caroline und Wilhelm Herschel lange Zeit aus. Dank selbst entwickelter Teleskope, die sich als die besten ihrer Zeit herausstellten, wurde das Geschwisterpaar königlich zu Berufsastronomin und -astronom ernannt und machte Dinge sichtbar, die nie ein Mensch zuvor gesehen hatte – zum Beispiel: den Uranus.

Uranus und seine Ringe

Obwohl fast immer an seiner Seite, verpasste sie ausgerechnet seine wichtigste Entdeckung: Als Wilhelm Herschel am Abend des 13. März 1781 die Beobachtung eines „merkwürdigen, entweder nebligen Sterns oder vielleicht eines Kometen“ in der Nähe des Sterns Zeta Tauri im Sternbild Stier festhielt, stand seine Schwester einige Kilometer entfernt in einem Hutgeschäft. Ihr Bruder hatte in den Laden investiert, doch der Erfolg blieb aus und Caroline Herschel überwachte zu diesem Zeitpunkt den Abverkauf der letzten Waren. Während Wilhelm also als erster Mensch seit der Antike einen Planeten entdeckte – der später den Namen Uranus erhalten würde – und damit die Ausmaße des damals bekannten Universums auf einen Schlag deutlich vergrößerte, bemühte sich Caroline, seine Finanzen unter Kontrolle zu halten.

Zwar konnte der fast zwölf Jahre Ältere durchaus mit Geld umgehen, doch führte er zeitweise drei Leben auf einmal: tagsüber Musiker, nachts Astronom und irgendwo dazwischen stellte er Teleskope her. Einzige Konstante: seine Schwester, ohne die er diese drei Leidenschaften nicht unter einen Hut gebracht hätte – und die selbst als erste Frau, die dafür bezahlt wurde, einen wichtigen Beitrag zur Astronomie leistete.

Die Musik

Musik war im Hannoveraner Elternhaus der Herschels allgegenwärtig. Der Vater – selbst Militärmusiker – führte seine sechs Kinder an diese Kunst heran. Vier von ihnen würden später ebenfalls Geld damit verdienen. Wilhelm, geboren 1738, lernte neben der Schule Oboe und Violine; mit 14 Jahren folgte er seinem Vater und seinem Bruder Jacob in die Kapelle der Kurhannoverschen Fußgarde. Abseits des Dienstes blieb genug Zeit, um Sprachen zu lernen und sich in die Mathematik und die damit verbundene Musiktheorie zu vertiefen. Wenn er mit Jacob bis spät in die Nacht über die wissenschaftlichen Errungenschaften der Zeit diskutierte, dann seien die Namen Leibniz, Newton und Euler nur so herumgeflogen, würde Caroline später in ihren Aufzeichnungen berichten. Die zwölf Jahre jüngere Schwester bewunderte ihre Brüder – ihr selbst gestand die Mutter nur zu, Lesen und Schreiben zu lernen. Ansonsten bereitete sie das Mädchen auf ein Leben als Ehefrau und Haushälterin vor, in dem Nadel und Faden eine größere Rolle spielten als Algebra und Arithmetik. Der Vater versuchte zwar, ihr eine bessere Bildung zukommen zu lassen und gab ihr sogar heimlich Violinenstunden, „aber meine Mutter hatte fest beschlossen, daß ich ein roher Klotz sein und bleiben sollte, allerdings aber ein nützlicher“, schrieb sie später. Caroline fügte sich ihrem Schicksal. Doch vor allem Wilhelm, ihr Lieblingsbruder, nährte weiterhin ihre Neugier auf die Welt – auch nach seinem Umzug nach England.

Dorthin hatte es Wilhelm und Jacob 1757 auf der Flucht vor dem Dienst im Siebenjährigen Krieg verschlagen. Zwei Jahre lang schlugen sich beide mittellos in London durch, unterrichteten, kopierten Noten, gaben Konzerte – dann kehrte Jacob 1759 nach Hannover zurück, während der Jüngere auf der Insel blieb. Wilhelm war fleißig, die meisten seiner überlieferten musikalischen Werke entstanden in diesen Jahren. Sie verschafften ihm Prominenz – und eine Festanstellung: Ab 1766 arbeitete er als Organist der neu gegründeten „Octagon Chapel“ und Orchesterleiter im noblen Kurort Bath – zwischen Oktober und Ostern ein Zentrum der englischen High Society. Wenn in den Sommermonaten Ruhe einkehrte, unterrichtete er Schülerinnen und Schüler aus vermögendem Hause an verschiedenen Instrumenten.

Im Gegensatz dazu führte Caroline ein ereignisarmes Leben als billige Haushaltskraft der Mutter, das sie aus eigenen Kräften kaum gestalten konnte. Vermutlich hatte sie sich über diese Perspektivlosigkeit auch bei Wilhelm beklagt, der als Bestverdiener unter den Herschel-Sprösslingen nach dem Tod des Vaters im März 1767 die Verantwortung über die Familie übernahm – und die Schwester schließlich aus Hannover befreite. Gemeinsam mit seinem sieben Jahre jüngeren Bruder Alexander, der bereits zu ihm nach Bath gezogen war, schmiedete er einen Plan: Er schlug der Mutter vor, Caroline auf Probe nach Bath zu holen und sie zur Sängerin auszubilden. Sollte sie sich als nicht talentiert genug erweisen, würde er sie zurückschicken. Die Mutter sollte im Gegenzug eine Rente erhalten, um eine Haushaltshilfe bezahlen zu können. Der Plan ging auf: Im August 1772 holte Wilhelm seine Schwester persönlich ab und brachte sie nach Bath.

Nach wenigen Wochen übernahm sie den Haushalt der Wohngemeinschaft, in der auch Alexander lebte, und erledigte mit noch spärlichen Sprachkenntnissen Einkäufe – was nicht immer gut ging: Einmal soll sie ein für tot geglaubtes, jedoch lebendiges Spanferkel nach Hause getragen haben. Wilhelm plante, Caroline in Bath bei seinen Oratorien einzusetzen und gab ihr deshalb Gesangsunterricht. Die kleine Schwester wurde zum festen Bestandteil des musikalischen Familienunternehmens, sang regelmäßig in seinen Werken, war in organisatorische Abläufe eingebunden, kopierte Noten und leitete Chorproben. Als Sängerin erhielt sie auch Angebote von außerhalb – doch sie wollte nicht ohne Wilhelm arbeiten.

Der Instrumentenbau

Die Herschel-Geschwister bei der Spiegelpolitur

Zunehmend allerdings trat die Musik in den Hintergrund, wurde ausschließlich zum Brotjob. Denn Carolines Ankunft in Bath hatte nicht nur neue geschäftliche Möglichkeiten eröffnet, sondern auch ein gemeinsames Hobby belebt: die Astronomie. Ab dem Frühjahr 1773 verwendete Wilhelm immer mehr Zeit auf die Astronomie, und mit Caroline stand ihm eine begeisterungsfähige Gesprächspartnerin zur Verfügung. Er investierte in Messinstrumente, Fernrohre und ein Spiegelteleskop, stellte aber schnell fest, dass sie seinen hohen Ansprüchen nicht genügten.

Maßgefertigte Teleskope waren jedoch extrem teuer. Also begannen die drei Geschwister, selbst welche zu bauen. „Jetzt verwandelte sich zu meinem Kummer jedes Zimmer in eine Werkstätte. Ein Kunsttischler, welcher ein Rohr anfertigte, stand in dem hübsch eingerichteten Empfangszimmer; Alex stellte eine große Drehbank (…) in einem Schlafzimmer auf, um Formen zu drehen, Gläser zu schleifen, Oculare anzufertigen u. s. w. Gleichwohl durfte die Musik während des Sommers nicht ganz ruhen und mein Bruder hielt im Hause oft Proben.“ So schilderte Caroline das – nicht zuletzt akustische – Chaos. Sie selbst baute unter anderem aus Pappe ein etwa 20 Meter langes Rohr, in das Gläser eingesetzt wurden.

Und sie kümmerte sich um ihren Bruder, der zunehmend so eingespannt war, dass er selbst alltägliche Bedürfnisse vernachlässigte. Sie führte seinen Haushalt, engagierte und leitete das Personal und verwaltete die Liegenschaften. Wilhelm favorisierte Spiegelteleskope aus besonderen Metalllegierungen. Das Material korrodierte jedoch schnell und musste deshalb regelmäßig poliert werden – oft über lange Zeit. Währenddessen gab Caroline ihm „die Speisen bissenweise in den Mund“, „um ihn am Leben zu erhalten“ und las ihm Romane wie „Don Quijote“ vor, um die monotone und zeitintensive Tätigkeit – in einem Fall ist von 16 Stunden ununterbrochenem Polieren die Rede – unterhaltsamer zu gestalten.

Der Herstellungsprozess war nicht ungefährlich: Als Wilhelm den Spiegel für ein 30 Fuß Teleskop schmelzen wollte, zerbrach die Gussform, das flüssige Metall lief aus dem eingebauten Ofen im Erdgeschoss seines Wohnhauses „und sowohl mein Bruder, wie der Gießer mit seinen Leuten waren gezwungen, sich zu den entgegengesetzten Thüren hinaus zu flüchten, denn der steinerne Fußboden, welcher hätte herausgenommen werden sollen, flog in allen Richtungen bis zur Decke hinauf.“

Trotzdem hatte er Erfolg, wie Vergleiche mit anderen Geräten zeigen. „Ich kann ohne Zweifel sagen, dass ich die besten Teleskope besitze, die jemals gemacht wurden“, hielt Wilhelm nicht ohne Stolz fest. Allein König George III. bestellte vier Teleskope. Bis 1795 produzierte Wilhelm rund 400 verschiedene Spiegel; der größte, 1789 fertiggestellt, hatte rund 1,20 Meter Durchmesser. Viele davon verschickte er durch ganz Europa – im Fertigbausatz mit Okularen, Gestell und Montageanleitung. Im Lauf seines Lebens verdiente er rund 15 000 Pfund mit seiner Manufaktur – zum Vergleich: Ein gutes Jahr als Musiker hatte ihm ungefähr 400 Pfund eingebracht.

Die Astronomie

Die Herschel-Geschwister verkauften ihre Instrumente nicht nur, sie nutzten sie ab März 1774 auch regelmäßig selbst. Während der Bruder am Teleskop stand, saß Caroline daneben und kopierte geliehene Kataloge. Der Mann, der nachts vor seinem Haus in den Himmel starrte, wurde Stadtgespräch. Kollegen aus dem ganzen Land schauten vorbei, diskutierten auf Augenhöhe mit dem Amateur und blickten durch seine exzellenten Teleskope. Spätestens mit der Entdeckung des Planeten Uranus im März 1781, den er „Georgium sidus“ – Georgsstern – zu Ehren des britischen Monarchen George III. taufte, war Wilhelm Teil der astronomischen Fachgemeinschaft.

Viel mehr noch – er war ihr Star. Keine zwei Monate nach dem großen Fund erhielt er eine Einladung an das königliche Observatorium nach Greenwich. Im November 1781 bekam er mit der Copley-Medaille die höchstdotierte Auszeichnung der Royal Society verliehen. Als er im Mai 1782 für einige Wochen an den königlichen Hof verschwand, um dort der royalen Familie seine Arbeit zu präsentieren, hielt Caroline in Bath die Stellung. Sie vertröstete Wilhelms wartende Schüler – bis klar war, dass er sie nie wieder unterrichten würde: George III. stellte den Planetenentdecker für 200 Pfund jährlich als „King's Astronomer“ ein. Gemeinsam mit Caroline, die er als seine „astronomische Assistentin“ fest einplante, zog Wilhelm näher an den Königshof in Windsor, zunächst nach Datchet, 1786 schließlich nach Slough.

Wilhelm Herschels 40 Fuß Teleskop

Von nun an gab es nur noch die Sterne. Bei klarem Himmel stand Wilhelm an seinem 20 Fuß Teleskop und durchmusterte systematisch den Himmel; seine Schwester saß am Fenster, führte Berechnungen durch und glich Beobachtungen mit bereits vorhandenen Listen ab, wie etwa dem Sternkatalog des ehemaligen Königlichen Astronomen John Flamsteed oder den Nebelkatalogen des französischen Kollegen Charles Messier. Benötigte Wilhelm Informationen oder wollte er ihr Positionen von Sternen diktieren, dann gab er ihr ein Zeichen und sie öffnete das Fenster. So entstand beispielsweise ein Katalog von insgesamt 848 Doppelsternen, die Wilhelm mit seinen modernen Optiken viel besser identifizieren konnte. Wilhelm entdeckte zwei Saturn- und zwei Uranusmonde – und ganz nebenbei noch die Infrarotstrahlung: Für die Beobachtung der Sonne verwendete er verschiedene Farbfilter und stellte dabei fest, dass er je nach Farbe unterschiedliche Temperaturen wahrnahm.

Nur, wenn ihr Bruder zur königlichen Familie abberufen wurde oder den Monarchen auf Reisen begleitete, fand Caroline Zeit, sich selbst ans Teleskop zu stellen und eigene Forschung zu betreiben. Im August 1786 entdeckte sie ihren ersten Kometen, sieben weitere sollten bis 1796 folgen. George III. erkannte ihre wissenschaftliche Rolle an und sicherte ihr ein jährliches Gehalt von 50 Pfund zu. Als erste Frau überhaupt erlangte sie den Status einer Berufsastronomin – und zum ersten Mal verdiente sie eigenes Geld.

Diese Anstellung kam zur rechten Zeit, denn am 8. Mai 1788 verlor sie ihre Position im Haus: Wilhelm heiratete. Caroline schien erschüttert, sah sie darin doch die enge Bindung zum Bruder in Gefahr, dessen Haushalt sie nun verlassen musste. In den kommenden Jahren wechselte sie immer wieder ihre Wohnung, arbeitete aber weiter an Wilhelms Seite, nutzte seine Bibliothek und die Instrumente. Wenn die Familie auf Reisen war, hütete sie das Haus und ging dann „in ihre Einsamkeit zurück“, wie sie einmal festhielt. Nach und nach baute sie doch eine herzliche Beziehung zu ihrer Schwägerin auf und wurde zur Vertrauten ihres Neffen John, der später ebenfalls eine Karriere als Astronom einschlug und dabei von Carolines Arbeit enorm profitierte.

In diesen Jahren stürzte sie sich in die eigene Forschung – mit großem Erfolg. 1798 veröffentlichte die Royal Society den von ihr überarbeiteten, korrigierten und um 561 Sterne erweiterten Flamsteed-Katalog. Ein weiterer Katalog, den Caroline gemeinsam mit ihrem Bruder erarbeitet hatte, erschien 1802 unter Wilhelms Namen. Über 2400 der 2500 enthaltenen Nebel und Sternhaufen tauchten hier zum ersten Mal auf. Ihre Leistung blieb auch der männlich dominierten Wissenschaftsgemeinde nicht verborgen. So schrieb ihr etwa der Astronom Alexander Aubert, den sie per Brief über ihre Kometenentdeckung informiert hat: „Sie haben Ihren Namen unsterblich gemacht, und das Wesen, das alle Dinge leitet und regiert, war Ihnen eine solche Belohnung schuldig, sowohl für Ihren beharrlichen Fleiß auf dem Gebiete der Astronomie, wie für Ihre Liebe zu einem so berühmten und verdienstvollen Bruder.“

William Herschel – er hatte 1793 die britische Staatsangehörigkeit angenommen und seinen Namen geändert – starb am 25. August 1822. Seine Grabinschrift endet mit dem Satz: „Er durchbrach die Schranken des Himmels.“ Caroline verließ nur wenige Wochen später das Land und kehrte in ihre Heimatstadt zurück – den Grund für ein Leben in England gab es für sie nicht mehr.

Es fiel ihr schwer, in das neue alte Leben in Hannover zu finden. Astronomische Beobachtungen ohne den Bruder schienen ihr unmöglich; „Den Himmel verdecken mir die hohen Dächer der gegenüberliegenden Häuser“, schrieb sie im Dezember 1822 an ihren Neffen John. Stattdessen bearbeitete sie die Daten aus den vergangenen Jahren und erstellte den ersten Zonenkatalog, der die rund 2500 von Wilhelm entdeckten Nebel nach ihrer Position am Himmel in bestimmte Zonen sortierte. Dafür erhielt sie 1828 die Goldmedaille der Royal Astronomical Society. Als angesehene Astronomin und lebende Legende empfing sie regelmäßig Besucher. Geistesgrößen wie Alexander von Humboldt und Carl Friedrich von Gauß schauten vorbei, Ehrungen aus Dänemark, Irland und Preußen erreichten sie. Mit John tauschte sie sich über seine Publikationen aus, die er ihr regelmäßig zukommen ließ. Es war auf seinen Wunsch hin, dass sie ihre Lebenserinnerungen aufschrieb. Am 9. Januar 1848 starb Caroline Herschel 97-jährig. Auf eigenen Wunsch legte man ihr eine Locke von Wilhelm und einen alten Almanach ihres Vaters in den Sarg.