Астрономы уже знали, что на небе наблюдаются не только звезды, но и диффузные образования в виде туманностей. Все еще продолжалась путаница с давно известными "туманными звездами" и кометами. Чтобы внести ясность в этот вопрос, французский астроном Шарль Мессье (1730-1817) составил каталог, куда включил все известные ему туманности и звездные скопления - всего 103 объекта. Применяемое сегодня обозначение наиболее известных объектов включает букву М перед номером, что означает ссылку на этот первый каталог туманностей. Например, туманность Андромеды имеет каталожный номер М 31, а туманность Ориона - М 42. Гершель также интересовался туманностями. Наблюдая небо в свой огромный телескоп, он вскоре убедился, что подобных объектов гораздо больше, чем содержится в каталоге Мессье. Продолжавшийся два десятилетия систематический поиск привел к созданию нового каталога туманностей, насчитывающего уже более 2000 таких объектов.
Обсерватория Джона Гершеля на мысе Доброй Надежды - одна из первых обсерваторий в южном полушарии Земли
Нельзя было не заметить разнообразия форм этих образований, что и побудило Гершеля классифицировать их по внешнему виду. При этом он исходил из того, что туманности не просто отражают космическое разнообразие форм, но свидетельствуют о различных стадиях космического развития. Очевидно, при создании своей классификации Гершель находился под влиянием эволюционной теории, которая становилась господствующей в современном ему естествознании прежде всего в биологии.
Первые соображения о становлении и развитии Вселенной появились у Гершеля еще в самом начале работы. Рассматривая в телескоп великолепную туманность Ориона, Гершель надеялся обнаружить изменения в этом ярком диффузном образовании. При этом он задался вопросом: к чему могли бы привести изменения с течением времени? Ему показалось разумным предположить, что некоторые звезды, окружающие туманность Ориона, возможно, состоят в естественном "родстве" с этой туманностью. Так, Гершель впервые-хотя и в очень осторожных формулировках- решился обозначить туманность Ориона как место рождения звезд.
Процесс рождения небесных тел Гершель представлял примерно так же, как и Кант, полагая, что он происходит путем "ступенчатого сгущения" мелкораздробленной материи туманности. Однако Гершель не удовлетворился чисто умозрительными рассуждениями, а попытался подкрепить их результатами наблюдений. Вполне естественно было задуматься над тем, не образованы ли туманности, располагающиеся относительно близко от некоторых звезд, из остатков звездного "строительного материала"? Не исключено, что эти "излишки" со временем под действием гравитационных сил могут быть постепенно втянуты в звезду.
Нельзя не восхищаться строгим и критическим подходом ученого к своим умозаключениям. Так, избегая поспешных выводов, Гершель тщательно исследовал ряд других возможностей. Он, в частности, предположил, что туманность состоит из отдельных звезд, но из-за чрезвычайной удаленности мы не в состоянии различить их. В таком случае в центре туманности должна находиться звезда колоссальных размеров, превосходящая все, "что мы подразумеваем под понятием звезды". Он допускал также, что центральная звезда - это обычная неподвижная звезда, а остальные звезды, составляющие туманность, много меньше обычных. Из этих рассуждений неизбежно вытекала следующая альтернатива: "... либо мы имеем центральное тело, которое не является звездой, либо имеем звезду, окруженную светящейся субстанцией, чье происхождение нам совершенно неведомо". Гершелю представлялось более вероятным, что звезда может сформироваться путем сгущения "светящейся материи" совершенно неизвестного состава.
Однако Гершель, как когда-то и Кант, не считал, что выдвинутая им гипотеза решает проблему эволюции Вселенной. Отдельные звезды он рассматривал лишь как первую стадию постепенного образования систем неподвижных звезд, в котором решающая роль отводилась силам тяготения. Под действием гравитации, полагал он, звезды должны были стягиваться сначала в пары, затем в малые группы и, наконец, в скопление с высокой концентрацией звезд в центре.
Соответственно этой последовательности развития Гершель и классифицировал объекты. Сегодня мы знаем, что подобное воззрение не отвечает действительности. Но это ничуть не умаляет значения работы Гершеля, разработавшего гипотезу развития небесных объектов на основе законов природы и с учетом результатов наблюдений. Историческая заслуга Гершеля состоит в том, что он впервые исходил из принципа, составляющего основу современной космогонии: в окружающем космическом пространстве имеются всевозможные формы космических объектов, которые отображают временную последовательность развития Вселенной.