К концу 1575 года ученый вернулся в Данию. Он собирался уладить свои дела и перебраться в Базель, где решил обосноваться. Но у Фредерика II нашлись весомые аргументы, заставившие Тихо Браге изменить свое решение. Король предложил ученому основать в Дании собственную обсерваторию и для этой цели выделил ему остров Вен, в проливе Зунд, неподалеку от Копенгагена. Финансовое обеспечение обсерватории, помимо годового содержания, выделяемого королем, должны были составить деньги, получаемые за аренду земли на острове. От такого предложения Браге, давно мечтавший о собственной обсерватории, отказаться не мог.

Практически сразу ученый приступил к строительству. Он оснащал обсерваторию самыми большими и современными инструментами. К 1580 году на острове возник великолепный замок-обсерватория Ураниборг – «Небесный замок» или «Замок Урании», музы астрономии. Ураниборг стал одной из самых совершенных построек своего времени. В замке находилась обсерватория с раздвижными и поворачивающимися крышами, большая алхимическая лаборатория, библиотека. От фонтана, находящегося на первом этаже, вода при помощи насоса подавалась на все три этажа. Несмотря на то, что Фредерик II не жалел денег на строительство, Тихо Браге вложил в свое детище и немало собственных средств.

Строители еще продолжали работать, а Браге уже проводил в Ураниборге астрономические наблюдения. Так, с 13 ноября 1577 года он наблюдал комету. На основании этих наблюдений Браге сделал революционный вывод: комета находится дальше от Земли, чем Луна. Это открытие противоречило остававшейся основной на тот момент Аристотелевой модели мира и бытовавшему в то время мнению, что кометы представляют собой некие атмосферные явления.

Обсерватория Тихо Браге очень быстро получила широкую известность. Скоро на остров Вен стали приезжать ученые и студенты со всех концов Европы. Несмотря на свои внушительные размеры, Ураниборг перестал вмещать всех сотрудников. В 1584 году Тихо Браге на своем острове начал строительство второго здания, получившего название Стьеренборг («Звездный замок»). В Стьеренборге были оборудованы прекрасные подземные обсерватории. Оба «замка» Браге оборудовал самыми современными инструментами (ученый сам принимал участие в конструировании многих приборов). Благодаря совершенству механизмов инструментов и их размерам Браге добился невиданной ранее точности наблюдений. В 1595 году на острове была построена типография.

В 1588 году благодетель Тихо Браге король Фредерик II умер. Трон унаследовал его десятилетний сын Кристиан IV. Естественно, что править страной самостоятельно он не мог, и при малолетнем короле был назначен регент. Вопреки распространенному в отечественной литературе мнению, отношения между Тихо Браге и новой властью первое время складывались вполне гладко. Более того, новые правители продолжали поддерживать ученого. Об этом свидетельствует, например, следующий факт. Шестеро детей Браге как рожденные в незаконном браке не могли унаследовать владений отца. Для того чтобы иметь возможность передать остров Вен наследникам, Тихо представил королевскому совету проект, согласно которому Ураниборг должен был получить статус, подобный университетскому. В проект также входил пункт о том, что дети Тихо смогут унаследовать руководящие должности в Ураниборге. Несмотря на то что политика государства в отношении прав гражданских жен и их детей была очень строгой, для Браге было сделано исключение, и проект утвердили.

По всей видимости, слава и почести несколько вскружили голову Тихо Браге, который и в молодости сдержанностью не отличался. В последние годы жизни характер ученого стал поистине невыносимым. Он проявлял крайнюю жесткость (если не сказать жестокость) к жителям Вена, например, без особых церемоний сажал должников в тюрьму, проявлял неуважение и к ученикам, и к вельможам. Те, в свою очередь, настроили Кристиана IV против ученого. Последней каплей, переполнившей чашу терпения монарха, стало то, что Браге не стал восстанавливать часовню в Роскилле, где был похоронен покойный благодетель ученого и отец правящего монарха (от владений в Роскилле ученый получал доходы). Молодой король Кристиан IV дал понять, что утвержденный ранее проект, поданный Тихо, более не действителен. Также Браге лишился и финансовой поддержки. В 1597 году он закрыл обсерваторию на острове Вен. Последнее зарегистрированное наблюдение было сделано 15 марта.

Некоторое время Тихо Браге жил в Копенгагене, затем в Германии под Гамбургом и в конце концов нашел нового покровителя в лице императора Священной Римской империи Рудольфа II, столица которой в то время находилась в Праге. Браге стал придворным математиком императора. Ученый смог набрать штат учеников и помощников, одним из которых стал еще один герой нашей книги – Иоганн Кеплер. В период с 1597 по 1601 год Тихо Браге обрабатывал данные наблюдений, сделанных в течение всей жизни. Позже, пользуясь материалами своего учителя, Кеплер опубликовал названные в честь венценосного покровителя так называемые «Рудольфовы таблицы».

Для создания новой обсерватории Рудольф II выделил средства и удобное место неподалеку от Праги. Но построить в Чехии «Новый Ураниборг» ученому было не суждено. Перипетии последних лет подорвали его здоровье. Непосредственной же причиной смерти ученого стал обед во дворце одного из дворян. За обедом Тихо Браге стал испытывать желание опорожнить мочевой пузырь. Однако этикет не позволял встать из-за стола раньше хозяина. Длительное сдерживание естественной потребности привело к нарушению мочевыделения. Началось воспаление, со временем распространившееся на весь организм. 24 октября 1601 года, через одиннадцать дней после злополучного обеда, Тихо Браге умер. В предсмертном бреду он постоянно твердил: «Мне кажется, что я прожил жизнь не напрасно».

И с этими словами великого ученого трудно не согласиться. Одной из основных особенностей работы Тихо Браге стало постоянное стремление к увеличению точности наблюдений. Чтобы уменьшить погрешности и устранить ошибки в данных, он конструировал и совершенствовал астрономические инструменты. Большой вклад Тихо Браге внес и в методологию: ученый многократно повторял свои наблюдения в различных условиях. Координаты тысячи звезд он определил с фантастической для их времени точностью. Сам ученый понимал, что только наблюдения, сделанные в совершенстве, позволят в итоге осуществить правильные теоретические выводы. Можно сказать, что Тихо Браге сделал все возможные усовершенствования в механике дотелескопической астрономии, увеличив точность наблюдений почти на два порядка. В своих изучениях он первым учел атмосферную рефракцию, благодаря чему смог исправить неточности в известной ранее величине наклона эклиптики. Также датский ученый уточнил значение прецессии.

Но самое большое значение для дальнейшего развития астрономии имели наблюдения Тихо Браге за движением планет. Теория Коперника далеко не сразу завоевала всеобщее признание. Более того, на тот момент существовали ее довольно весомые опровержения. В начале своей научной деятельности Браге был сторонником гелиоцентризма. Но впоследствии он отказался от этой точки зрения, сделав не совсем верные выводы из своих наблюдений. Он полагал, что если Земля вращается вокруг Солнца, то должен наблюдаться годовой параллакс звезд. Сейчас понятно, что зафиксировать годовой параллакс во времена Браге было невозможно из-за того, что расстояние до звезд несоизмеримо с перемещением Земли. Не обнаружив этого явления, Тихо Браге стал сторонником геогелиоцентрической модели мира, согласно которой Земля неподвижна, вокруг нее вращается Солнце, а вокруг Солнца – планеты.

Результаты своих наблюдений незадолго до смерти Тихо Браге передал Иоганну Кеплеру, который, основываясь на них, вывел свои знаменитые законы движения планет.