Нелегко было пробиться в Англии. Гершель борется за существование всеми способами. Он обучает полковой оркестр дергамской милиции, дает частные уроки музыки, служит органистом в капелле и играет на гобое в частном оркестре. Он дирижирует ораториями, заведует концертами, сочиняет хоралы и духовные песни, и наряду с этим ненасытная жажда знаний толкает его на изучение математики и оптики, иностранных языков и астрономии… В 1773 году он взял на время маленький телескоп и, оторвавшись от клавикордов, взглянул на небо. Говорят, в тот вечер Гершель впервые в жизни опоздал на урок и был невнимателен к ученику… Цель жизни этого тридцатипятилетнего иммигранта была определена!
С тою же энергией, с какой до сих пор он отдавался музыке и теоретическим наукам, Вильям Гершель принялся за шлифовку зеркал. Ему нужен был хороший инструмент. Год он учился этому искусству. Одна неудача следовала за другой. Связанный обязательствами и контрактами своей музыкальной профессии, он буквально по минутам набирал время, необходимое для шлифовки. И только в редкие свободные дни отдавался своей страсти целиком. Тогда он шлифовал не отрываясь по шестнадцать часов подряд. Сестра его Каролина, которую Вильям выписал из Ганновера, как только стал зарабатывать поприличнее, читала ему вслух и на ходу кормила, вкладывая в рот брата кусочки еды.
Наконец в 1774 году первый отражательный телескоп был готов, и Гершель произвел свои наблюдения. Знакомясь с биографией этого энтузиаста, удивляешься его бившей через край энергии. Не уменьшая своей музыкальной нагрузки, он даже в антрактах умудрялся вести наблюдения светил. В эти годы его никто не видел ходящим. Гершель всегда бегал, причем бегал с необычайной стремительностью. Ему шел 41-й год, когда он напечатал свою первую статью. И все-таки, начав научную работу столь поздно, он умудрился до конца своей жизни открыть 806 двойных звезд и 2500 туманностей, совершить четыре полных обзора неба. Он произвел впервые систематическую классификацию наиболее ярких звезд по их яркостям, открыл планету Уран… В общем, результатов труда этого неистового человека вполне хватило бы на четыре жизни. В пятьдесят лет он исхитрился жениться на молодой вдове, в которой, по словам современников, «несравненные нравственные достоинства сочетались с крупным состоянием». Через четыре года после женитьбы у него родился сын Джон, продолживший после некоторых колебаний дело отца и ставший также весьма знаменитым астрономом.
Высказывая свою гипотезу о строении Галактики, Вильям Гершель не покушался на вселенную Ньютона. Нет, его галактика-линза или галактика-жернов просто одиноко висела в бесконечном пространстве, включая в себя все существующие звезды, планеты, кометы и туманные пятна. Впрочем, с последними дело обстояло сложнее. Шарль Мессье, французский «ловец комет», по ошибке приняв туманности за любезные его сердцу кометы, занес 103 туманных пятна в свой каталог 1771 года. Гершель довел их число до 2500. В 1786 году он писал: «Я видел двойные и тройные туманности в разнообразнейших положениях; большие с малыми, напоминавшими спутников; узкие и очень длинные, светлые туманности или блестящие брызги; имели форму веера или электрической кисти, исходящей из светлой точки; другие напоминали кометы с ядрами в центре; попадались звезды, окруженные туманной оболочкой; встречались и туманности млечного характера, вроде удивительного и непонятного образования около Θ-Ориона; наконец, я видал туманные пятна, неоднородно светящиеся, что указывало, по-видимому, на их разрешимость в звезды».
Гершель обнаружил, что некоторые объекты, казавшиеся Мессье туманностями, в его громадных телескопах разрешались в звездные кучи или скопления. Это обстоятельство смущало наблюдателя, заставляло задумываться над тем, не зависит ли различие между туманностями и звездными скоплениями лишь от разрешающей силы телескопа.
Безмерно загруженный работой, Гершель не знал, что эта оригинальная мысль была высказана полвека назад в качестве умозрительной гипотезы Кантом. Впрочем, может быть, и хорошо, что он не знал этого. Отдав дань идее «островных вселенных», Гершель как-то в разговоре похвастался, что открыл полторы тысячи новых вселенных. Но затем английский астроном останавливается на иной точке зрения, считая туманности, не разрешаемые в звезды, «светящейся жидкостью, природа которой нам совершенно неизвестна».