Вільям (Вільям) Вільгельм Фрідріх Гершеля (Herschel, 15.11.1738-23.08.1822, Ганновер, Німеччина-Англія з 1757 р.) основоположник зоряної астрономії, у другому огляді неба 13 березня в 10 год відкрив сьому планету Сонячної системи УРАН, оголосивши що це комета. (Через 4 місяці А. І. Лексель довів, що це планета, а назву дав І. Боде). Спостерігав як маленький жовтуватий диск, хоча раніше його спостерігали і інші астрономи, але наносили на карту як зірку. За відкриття отримав золоту медаль Лондонського королівського суспільства.
У 1769 році спостерігаючи проходження Венери по диску Сонця, і як М.В. Ломоносов прийшов до висновку про наявність атмосфери у Венери.
У 1773г взяв до рук вперше телескоп. Відшліфувавши дзеркало разом з братом Олександром, удосконаливши телескоп І. Ньютона, виготовляє свій перший телескоп в1774г з F = 2м і дзеркалом діаметром 30см. Став найкращим майстром телескопів-рефлекторів, виготовив близько 450 металевих дзеркал. В1783г його телескоп мав уже дзеркало 47 см і довжину 6 м. Найбільший його телескоп з трубою довжиною 12м мав діаметр дзеркала 122см, товщину дзеркала 9см, масу 950 кг, виготовлений в 1789г. (Перевершений лише в 1845г В. Парсонс). Дзеркало металеве - сплав олова і міді. Такі дзеркала швидко тьмяніли і відбивали до 60% падаючого світла. Тільки з відкриттям в другій половині 19 століття способу сріблення скляних дзеркал, повернулися до телескопів-рефлекторам, але тепер вони вже відображали 90-95% світла. Вперше став за допомогою блоків повертати телескоп на спеціальній платформі.
С1775г почав проводити систематичні, планомірні огляди зоряного неба (новий метод «черпков») з метою підрахунку зірочок яскравіше восьмого величини і відкриття невідомих об'єктів, поклавши початок зоряної астрономії (саме в другому огляді відкрив Уран). У ході даних оглядів досліджував Чумацький шлях, досліджував численні туманності і відкрив зоряні скупчення (більше 2500, у тому числі 182 подвійні і кратні туманності, в тому числі з'єднані перемичками, встановивши, що багато схожі на М 31 Андромеди), вперше відкрив планетарні туманності ( давши їм назву), скинуті зіркою водневі оболонки. Зараз відомо близько 1000 планетарних туманностей, спостерігав темні туманності.
Туманності - найпомітніша частина міжзоряного середовища, видима завдяки активності розташованих поблизу зірок. Вони є як у нашій Галактиці, так і в інших галактиках. Діляться на:
1) Емісійні - спостерігаються поблизу молекулярних хмар в областях зореутворення і пов'язані з гарячими зірками спектрального класу О - джерелами інтенсивного ультрафіолетового випромінювання, яке іонізує навколишній газ, а він у свою чергу перевипромінює отриману енергію у формі видимого світла (флуоресценція). Лінії водню додають туманності рожевий колір. Температура близько 10000К, щільність до 1000 іонов/см3 (приклад - туманність Оріона);
2) Відбивні - невеликі області з високим вмістом пилу, які відображають і розсіюють світло найближчих зірок, як правило гарячих спектрального класу А. Розсіювання світла сильніше в короткохвильової частини спектру, тому вони мають блакитнуватий колір (приклад Плеяди), 3) Планетарні-скинута розширюється оболонка червоного гіганта, що перетворюється на білого карлика (приклад - туманності "Кільце", "Спіраль", "Гантель"), 4) Залишки від вибуху наднових.
У 1783р за спостереженнями Марса робить висновок, що полярні шапки представляють собою товстий шар льоду і снігу і відкриває їх систематичність зміни. У 1784г робить висновок, що на Марсі справжні моря.
4 травня 1783 спостерігав на Місяці червону спалах. Крім того, спостерігав сонячні плями, підтвердивши газоподібну природу Сонця, розробив пасатний теорію утворення смуг на Юпітері.
У 1783р використовуючи роботу Н. Маскелайна за власним рухом зірок, знаючи власний рух спершу тільки 7 зірок, а потім 13, відкрив рух Сонця серед зірок у напрямку созва. Геркулеса, назвавши його сонячним апексом (лат. АРЕХ - вершина), але швидкість визначив не точно.
У 1784 р виявив скупчення далеких туманностей (зоряних систем-Галактик) = таким чином поклавши початок новій науці - зоряної астрономії. Вільям Гершель висловив припущення, що вони можуть бути далекими зоряними системами, аналогічними системі Чумацького шляху, які він назвав «острівними всесвітами»; вперше встановив закономірність розподілу туманностей - їх тенденцію накопичуватися в «шари». У 1785г він був впевнений в тому, що дозволити туманності на зірки не можна тільки через занадто великий їх віддаленості. Проте в 1795г, спостерігаючи планетарну туманність NGC 1514, він чітко побачив у центрі її одиночну зірку, оточену туманним речовиною.
У 1785г оцінив розмір і форму Чумацького шляху, підраховуючи кількість зірок до 14m в 1083 однакових за розмірами невеликих майданчиках (спосіб надалі був розвинений зокрема П. П. Паренаго) і склав першу модель нашої Галактики, помістивши в центр Сонце і припускаючи, що найбільш яскраві зірки найбільш близькі до Землі, прийнявши до них відстань за 1, отримує поперечник Галактики 5800 Хаббл-тип і товщину 1100 Хаббл-тип. Довів, що зірки в просторі розташовані не безладно, а Чумацький шлях із Сонцем відособлена зоряна система. Ввів поняття острівних всесвітів, пов'язаних з нашою Галактикою.
11.01.1787г відкрив 2 перших супутника Урана: Оберон (великий супутник, поверхня покрита ударними кратерами, багато з яких оточує система яскравих променів, всередині деякі кратери покриті дуже темним речовиною) і Титанія (усипаний кратерами і на поверхні багато розломів і долин). У 1815р встановив, що вони обертаються в зворотному напрямку і майже перпендикулярно площини орбіти, що спростовувало гіпотезу утворення Сонячної системи за П. Лапласа (1796г).
У 1789 побудував найбільший на той час 122 см телескоп-рефлектор з фокусною відстанню 12,2 м і встановив його у себе вдома у Слау (графство Бакінгемшир). У 1789 в даний телескоп відкрив 2 найближчих супутника Сатурна: 17.09. 1789 Мінас (восьмий супутник з діаметром 390км, сильно зритий кратерами, а найбільший Гершеля діаметром 130км) і 28.08.1789г Енцелад (шостий супутник, діаметром 500км, на більшій частині поверхні майже не має кратерів) і дав їм назву.
У 1791р прийшов до правильного висновку про природу туманностей: одні з них складуть з газу і входять до складу Галактики, а інші самі є самостійними зоряними системами (довів ще в 1786р) і розташовані далеко за його межами. (Висновок був підтверджений лише в 1924р Е. Хаббл).
Вказував на можливість вулканічних вивержень на Місяці.
У 1790 визначає період обертання Сатурна.
У 1800г відкрив інфрачервоні промені, досліджуючи сонячний спектр через різні затемнене скло і вимірюючи температури різних ділянок спектра. Розгадав складну природу сонячного випромінювання і зробив висновок, що до складу його входять світлові, теплові та хімічні промені (не сприймається оком випромінювання). Вперше підозрює, що повинен існувати період сонячної активності за впливом на Землю. У 1801г відзначив залежність врожаю зернових від числа сонячних плям (тобто сонячної активності).
Оцінив відстань до туманності Андромеди. Залишилося нерозгаданим, як він виміряв відстань до зірок, так як писав: «Я спостерігав зірки, світло від яких, як можна довести, йде два мільйони років, перш ніж він досягне Землі».
Ввів одиницю виміру відстані = світловий рік.
Після відкриття перших малих планет дав їм назву - астероїди = «зіркоподібні».
При спробі вимірювання зоряних паралаксів вперше відкрив і досліджував у ході оглядів до 1821г 806 подвійних (кратних) зірок, опублікувавши 3 каталоги: перший каталог - 269звезд в 1782г, другий у 1789, а 3-ій в 1802. У 50 зірок виявив зсув компонентів (орбітальний рух) і вказав, що це фізично подвійні зірки. На прикладі зірки Кастор (α Близнюків) в 1803г довів фізичну подвійність зірок, тобто рух навколо загального центру (відкрив в 1718г Дж.Брадлей), спостерігаючи протягом 25 років і остаточно переконався в існуванні фізично подвійних зірок.
Кастор А Блакитна зірка другого зв. Величини, в 4,1 "знаходиться Кастор У Блакитна зірка 2,9 m c періодом обертання 341 рік, велика піввісь 76 а.о. Обидві зірки спектрально подвійні. Пізніше відкритий Кастор С і теж затменно - подвійна (тобто Кастор - система 6 зірок). Зараз фізично - подвійних зірок відомо більше 70000.
Виміряв відносну яскравість більше 3000 зірок і встановив змінність деяких з них (зокрема червоний надгігант μ Цефея - гранатова Гершеля, відноситься до типу напівправильні змінних з Т = 730-904 дня, має Т = 730 днів і 4400дней).
У 1811р остаточно сформулював свою гіпотезу про формування зірок і зоряних скупчень з речовини - газопилових туманностей, хоча світовий простір вважав абсолютно прозорим. Побудував свою зоряно-космологічну теорію розвитку космічної матерії під дією сили тяжіння - від розряджених, хаотичних форм до складно організованим - зіркам і зоряним скупченням. Найбільш старими вважав кульові скупчення, які в ході подальшого стиснення могли вибухнути і давати початок нового циклу стиснення розлетівся матерії. Розглядаючи туманність Оріона писав, що туманність представляє «хаотичний матеріал для майбутніх сонць». Дійсно більшість утворилися в ній зірок мають вік 100-300 тис. років.
У 1757г переїхав до Англії, де незабаром здобув популярність як обдарований музикант, композитор, учитель музики. У 35 років (з 1773г) захопився астрономією. 7 грудня 1781г обраний членом Лондонського королівського товариства, а навесні 1782г призначений королівським астрономом, після чого припиняє заняття музикою і всі присвячує астрономії. Допомогу надає сестра Кароліна (1750-1848). У 1789 обраний почесним членом Петербурзької АН. Його ім'ям названо кратер на видимій стороні Місяця, на Марсі і астероїд № 2000.