В одном из журналов, в приложении, Бессель нашел данные наблюдений кометы Галлея, которые были произведены во время ее появления в 1607 году.
Бессель решил их обработать, чтобы определить орбиту кометы. Это была задача такой же трудности, как та, которую за пятнадцать лет до этого решил Клеро! Но это не смутило молодого конторщика. Заваленный своей конторской работой, урывая минуты от сна, Бессель принялся за сложные вычисления. Через несколько месяцев орбита была определена, и вот теперь он решил показать Ольберсу свои вычисления.
Ольберс с удивлением выслушал рассказ способного самоучки. Его вычисления были произведены с такою точностью, которой даже не заслуживали эти старинные грубые наблюдения.
Счастливый случай помог скромному конторщику определить свою будущность. Спустя два года после этой встречи в Геттингенской обсерватории освободилось место астронома. Благодаря рекомендации Ольберса Бессель был принят на это место. Ему пришлось сменить сравнительно выгодное место конторского служащего на скудно оплачиваемую должность младшего астронома. Но Бессель предпочел иметь возможность исследовать звезды.
В продолжение многих лет Бессель работал сначала в Геттингенской обсерватории, а потом в Кенигсберге.
Приближался 1835 год — время очередного возвращения кометы Галлея, и Бессель решил заняться тщательным наблюдением этой астрономической знаменитости.
На этот раз предсказать момент ее появления можно было гораздо более точно, чем это сделал Клеро 76 лет назад. Ведь в 1781 году был открыт новый крупный спутник Солнца — Уран, и теперь можно было учесть влияние этой далекой планеты на движение кометы Галлея. За вычисления принялись крупнейшие ученые. Они пришли к выводу, что комета должна пройти через перигелий 12 ноября 1835 года.
Уже 5 августа астрономы заметили в созвездии Тельца маленькое туманное пятнышко. Это и оказалась комета Галлея. Она быстро неслась к Земле, и уже в сентябре ее можно было наблюдать невооруженным глазом. В октябре она раскинула по небу длинный хвост, а 15 ноября прошла через перигелий. Ученые ошиблись всего на три дня!
Это была крупнейшая победа теоретической астрономии.
С первых же дней появления кометы Бессель принялся за наблюдения. 29 сентября Бессель видел, как комета покрывала собою одну маленькую звездочку. Даже когда звездочка была видна совсем близко от ядра, ее блеск совершенно не уменьшался и свет не претерпевал никакого преломления. Это доказывало, что вещество кометной головы чрезвычайно разрежено.
Особенно интересные наблюдения удалось сделать 12 октября. Ночь была на редкость ясная, и Бессель в продолжение девяти часов наблюдал, как какое-то туманное истечение, исходящее из ядра кометы, колебалось около прямой, соединяющей это ядро с Солнцем. Вид этого истечения был подобен горящей ракете.
На следующую ночь истечение из ядра прекратилось, но 14 октября вновь возобновилось. Бессель тщательно измерял все положения этого истечения, предполагая в дальнейшем обработать сделанные наблюдения. Ему уже было ясно, что какое-то вещество извергается из ядра кометы по направлению к Солнцу, а затем «переливается» в ее хвост.
Вскоре комета скрылась в лучах Солнца, а затем появилась с другой его стороны. Однако продолжать наблюдения Бессель не смог, так как комета ушла в южное полушарие неба.
Бессель принялся за обработку своих наблюдений. Облачное истечение, как показал анализ, колебалось то в одну, то в другую сторону наподобие маятника. Бессель применил к этому случаю формулы колебания маятника и подсчитал, что период колебания облачного образования равен 5 дням, а размах — 60 градусам. Объяснить эти колебания действием только одной притягательной силы Солнца не удавалось.
«Наблюдаемые явления, — писал он, — не позволяют сомневаться в существовании отталкивательной силы Солнца…»
Бессель предположил, что при приближении к Солнцу из твердого ядра кометы начинают вылетать какие-то маленькие газовые частички. Прежде всего это улетучивание частиц происходит со стороны ядра, обращенной к Солнцу. Ведь именно эта сторона больше всего нагревается его лучами, и лишь постепенно тепло распространяется по всему ядру кометы.