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Durante sua carreira Caroline recebeu importantes prêmios em reconhecimento ao mérito de seus estudos astronômicos. O último deles foi concedido aos 95 anos de idade, dois anos antes de sua morte, em 1848.

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Caroline registrava e organizava as observações feitas pelo irmão, fazia os cálculos matemáticos dos registros e também copiava os catálogos astronômicos que ele pegava emprestado. Eles criaram um boletim para publicar os dados registrados nessas observações e em 13 de março de 1781, William fez uma descoberta que mudaria sua vida.

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•35P/Herschel-Rigollet
•C/1790(Herschel)
•C/1797 P1(Bouvard-Herschel)
•C/1790 A1 (Herschel)

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Em 1786, ela também se tornou a primeira mulher a descobrir um cometa, o C/1786 P1 (Herschel), mas não parou por aí. Até 1797, ela descobriu 8 cometas, sendo que em 5 destes, Caroline foi considerada a principal descobridora.