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卡罗琳·赫歇尔与哥哥威廉·赫歇尔是天文学史上的重要人物，他们携手合作取得了诸多成就，为天文学发展做出巨大贡献。
观测辅助
在天文观测时，卡罗琳为哥哥担任助手。她帮助威廉调试和操作望远镜，精准记录观测数据。在长时间的观测过程中，卡罗琳凭借其细致与专注，保障了观测工作的顺利进行。比如在寻找新天体的观测里，她将哥哥发现的每一个可疑目标详细记录，包括位置、亮度等信息，为后续研究提供了基础资料。
彗星搜索
卡罗琳积极参与彗星搜索工作。她凭借出色的观测能力，独自发现了多颗彗星。在和哥哥的合作中，她会把自己发现的新目标及时告知威廉，两人一同确认和研究这些彗星。例如，卡罗琳发现的一些彗星，经过他们共同分析其轨道和特征，为彗星研究提供了新的见解。
星图绘制
威廉和卡罗琳共同进行星图绘制工作。威廉负责对天体进行精确测量和定位，卡罗琳则将这些数据转化为直观的星图。他们绘制的星图精准且详细，为当时的天文学界提供了重要的参考资料，帮助天文学家更好地了解天体分布。