Когда в работе наступал перерыв, вся семья брала музыкальные инструменты: Вильям — гобой, Александр — виолончель, а Каролина пела. В этой дружной семье умели славно работать и весело отдыхать.
Прошло немало времени упорной работы, прежде чем телескоп был готов. Теперь все ночи напролет Вильям Гершель проводил у телескопа, осматривая небо. Он видел бесчисленное множество звезд: двойные и тройные, серебристые туманности, подобные облачкам, и странные скопления звезд, похожие на рой блестящих пчел… Невиданный мир, населенный синими, желтыми, красными, зелеными и ослепительно белыми звездами, открылся ему.
Гершель с увлечением простаивал ночи напролет у своего телескопа. Его сестра, верный друг и помощник, при свете небольшого фонаря записывала каждое слово Вильяма, каждое его наблюдение. Так они работали все ясные ночи напролет.
Днем же Гершель играл на органе, давал уроки или становился к шлифовальному станку и готовил новое, еще лучшее зеркало для своего телескопа. В своем дневнике Гершель с гордостью упоминает, что за пятнадцать лет жизни в Бате он отшлифовал четыреста тридцать зеркал разного размера.
Напряженный и упорный труд музыканта-астронома принес награду. В ночь на 13 марта 1781 года Гершель заметил на небе слабенькую светлую точку. Она довольно быстро двигалась среди звезд. Дня через два Гершель обнаружил, что новое светило, действительно, далеко ушло от своего первоначального места. Сомнений не оставалось: светлую точку нельзя было считать звездой. Другой астроном, Андерс Лексель, подтвердил, что открытое светило не звезда. Это была доселе неизвестная планета. Впоследствии планете Гершеля дали имя Уран.
Вильям Гершель и его сестра Каролина Гершель наблюдают планету Уран.
Открытие Урана принесло Гершелю славу. Вся Англия узнала о странном музыканте, который занимается астрономией и нашел новую планету. Английский король Георг III, услышав о Гершеле, немедленно пригласил его занять должность королевского астронома.
Гершель оставил музыку и всецело посвятил себя любимой науке — астрономии. Жалованье, полагавшееся королевскому астроному, было нищенски мало, но Гершель нашел способ жить безбедно и добывать себе необходимые средства. Он открыл мастерскую, строил в ней телескопы и продавал их любителям.
В 1785 году Гершель принялся строить свой последний телескоп. Он соорудил огромнейшую трубу, длиною в двенадцать метров. Вогнутое зеркало будущего телескопа должно было иметь в поперечнике сто двадцать сантиметров и весить тысячу килограммов.
После четырех лет упорной работы, 28 августа 1789 года телескоп-гигант был готов. В тот же вечер Гершель стал разглядывать в новый телескоп планету Сатурн и увидел возле нее еще одного, дотоле неизвестного спутника — шестую луну Сатурна. Затем он нашел у Сатурна седьмого спутника.
Если бы Гершель сделал только эти открытия, то он уже заслужил бы мировую славу.
Но дело в том, что эти открытия Гершеля были лишь случайным добавлением к его основной работе по исследованию мира звезд.
В свои гигантские телескопы Гершель видел так много звезд, что даже пересчитать их не мог.
Он поэтому решил исследовать звездное небо не сплошь, а по квадратам. Он исследовал не весь квадратик, а только его середину и переходил к следующему. Так он обошел все небо. Он как бы черпал звезды в разных направлениях.
Из этих наблюдений Гершель определил, что звезды не разбросаны по небу как попало, а составляют плоскую, вроде жернова или велосипедного колеса, фигуру.
Гершель открыл также, что часто звезды скапливаются в каком-либо месте, как рой пчел, и образуют звездные облака или кучи.
Некоторые звезды вращаются одна вокруг другой, как планеты вокруг Солнца.
Гершель доказал также, что Солнце быстро несется в пространстве между звезд.
Многие громадные, дотоле неизвестные миры показал Гершель человечеству и этим заслужил себе бессмертную славу замечательного ученого и глубокого мыслителя.
Гершель работал с увлечением. Правда, королевского астронома нередко отрывали от наблюдений любопытные придворные английского короля. Они любили беседовать с ученым, приставали к нему с расспросами, влезали на вышку и, разумеется, мешали астроному.