Los grandes telescopios
Tras el descubrimiento de Urano, el rey de Inglaterra, Jorge III, comprendió que un científico tan perseverante como Herschel podría dar gran prestigio al país. Además de la pensión vitalicia de 300 guineas que permitió a Herschel abandonar su carrera de músico, el rey proporcionó a Herschel una residencia con jardín en Slough, cerca del castillo de Windsor. El monarca se aseguraba así la proximidad del astrónomo y sus telescopios, lo que le permitiría a él mismo echar una mirada al cielo de vez en cuando, e incluso hacerlo con sus invitados. Ese jardín, en el que Herschel instalaría sus telescopios, es sin duda uno de los lugares donde se han realizado más descubrimientos en Astronomía.
El telescopio de 40 pies, 1789 - Dominio público
Así pues, a partir de 1781 Herschel se lanzó a construir telescopios reflectores progresivamente mayores. Al primer espejo que fundió, que tenía 15 cm de diámetro, le sucedieron otros de 22,5 cm, de 48 cm, de 60 cm, para culminar en un telescopio verdaderamente gigante para la época: un espejo de 1,22 m con un tubo de 12 m de longitud. Y cada vez que Herschel empleaba un telescopio mayor para sus observaciones, realizaba nuevos y espectaculares descubrimientos. Los telescopios de Herschel, los primeros grandes telescopios de la Historia, ilustran de qué manera la historia de la Astronomía está íntimamente ligada al desarrollo tecnológico del telescopio.
La habilidad artesanal de William y de su hermano Alexander, que tenía un gran talento natural para la mecánica, dejaba perplejos a los obreros que trabajan con ellos en la construcción de los grandes telescopios. Cuando los carpinteros, viendo trabajar a William de manera experta tanto en el torno como en la forja, le preguntaban qué formación había recibido en su juventud, él respondía rotundamente:"el violín".
Herschel continuó su actividad observando en las noches claras y fundiendo y puliendo espejos en los días nublados. El espejo inicial de 15 cm, utilizado para el descubrimiento de Urano, fue pronto sustituido por otro de 22,5 cm de diámetro que fue instalado en un tubo de 3 m de longitud. Después fue capaz de fabricar un espejo de 48 cm que fue alojado en un tubo de 6 m. Naturalmente, según los telescopios eran mayores, mejor era la nitidez (el "poder de resolución") con la que Herschel observaba los astros.
W. Herschel, ca. 1805 - James Sharples
En 1786 Herschel decidió construir un telescopio con un espejo de 1,22 m de diámetro que debía ir instalado en un tubo de unos 12 mde largo (40 pies). Jorge III se entusiasmó con el proyecto y contribuyó a su financiación de manera generosa. En la construcción de este telescopio trabajaron unos cuarenta obreros y para el pulido del espejo Herschel ideó un sistema mecánico. En el jardín de la mansión de Herschel en Slough, el espejo fue colocado en su tubo en 1789, y el tubo apuntando al cielo entre dos escalas parecía un enorme cañón.
Existe una fotografía histórica de este telescopio de 40 pies realizada en septiembre de 1839 por John Herschel, el hijo de William, que además de ser un gran astrónomo fue un auténtico pionero de la fotografía. En esa imagen la estructura del telescopio aparece en mal estado y el tubo depositado en el suelo. El telescopio fue completamente desmantelado durante el invierno de 1839-1840.
Al construir sus grandes telescopios, Herschel abandonó el modelo newtoniano y decidió inclinar el espejo primario de manera que la imagen no se formase en el eje del tubo, sino en un punto del borde delantero. En estos "reflectores herschelianos", el observador se situaba en un balcón delante del tubo y se inclinaba con el ocular en la mano buscando el punto focal. Esta configuración tenía la ventaja de no necesitar espejo secundario, lo que significa menos trabajo de pulido y, además, al suprimirse una reflexión, se suprimían pérdidas en la reflectividad del sistema óptico. Pero, a cambio, la observación con un telescopio herscheliano requería de una gran habilidad, de un auténtico "arte de mirar", como decía Herschel.
Es decir, observar con los grandes telescopios de Herschel era muy difícil y el astrónomo insistía en que se requería, ocular en mano, practicar durante mucho tiempo. "No se le exige a nadie que toque una fuga de Haendel sin haber practicado antes", decía Herschel.
La Vía Láctea según W. Herschel, 1785 - Royal Society
Naturalmente los telescopios de Herschel de montura altacimutal no tenían método para compensar el movimiento de la Tierra. Con el telescopio apuntando a un punto (generalmente en el meridiano), Herschel, subido en el balcón, miraba con el ocular cómo desfilaba el cielo por delante de su campo de visión. William describía lo que veía, en esa estrecha franja Este-Oeste, a Caroline que permanecía sentada al pie de la escala realizando anotaciones. La siguiente noche despejada observaban otra franja situando el tubo con una elevación ligeramente diferente. Y, de esta manera, los Herschel fueron explorando todo el cielo visible desde Inglaterra.