Spørg i dag enhver astronom, hvad Sol og andre stjerner er lavet af, og du får at vide, "Hydrogen og helium og spormængder af andre elementer". Vi ved dette gennem en undersøgelse af sollys ved hjælp af en teknik kaldet "spektroskopi". I det væsentlige dissekerer det sollys i dets komponentbølgelængder kaldet et spektrum. Specifikke egenskaber i spektret fortæller astronomer, hvilke elementer der findes i Suns atmosfære. Vi ser brint, helium, silicium plus kulstof og andre almindelige metaller i stjerner og tåge i hele universet. Vi har denne viden takket være det banebrydende arbejde, der er udført af Dr. Cecelia Payne-Gaposchkin gennem hele sin karriere.
Kvinden, der forklarede solen og stjernerne
I 1925 vendte astronomistudent Cecelia Payne sin doktorafhandling om emnet stjernestemte atmosfærer. Et af hendes vigtigste fund var, at Solen er meget rig på brint og helium, mere end astronomer troede. Baseret på det konkluderede hun, at brint er den største bestanddel af alle stjerner, hvilket gør brint til det mest rigelige element i universet.
Det giver mening, da Solen og andre stjerner smelter sammen brint i deres kerner for at skabe tungere elementer. Når de bliver ældre, smelter stjerner også de tungere elementer til at gøre mere komplekse. Dette proces med stjernenukleosyntesen er det, der befolker universet med mange af de elementer, der er tungere end brint og helium. Det er også en vigtig del af udviklingen af stjerner, som Cecelia søgte at forstå.
Ideen om, at stjerner hovedsageligt er fremstillet af brint, virker som en meget åbenlys ting for astronomer i dag, men for sin tid var Dr. Paynes idé overraskende. En af hendes rådgivere - Henry Norris Russell - var uenig i det og krævede, at hun skulle tage det ud af sit specialeforsvar. Senere besluttede han, at det var en god idé, offentliggjorde den på egen hånd og fik æren for opdagelsen. Hun fortsatte med at arbejde i Harvard, men i tide, fordi hun var en kvinde, modtog hun meget lav løn, og de klasser, hun underviste, blev ikke engang anerkendt i kursuskatalogerne på det tidspunkt.
I de seneste årtier er æren for hendes opdagelse og efterfølgende arbejde blevet gendannet til Dr. Payne-Gaposchkin. Hun krediteres også med at fastslå det stjerner kan klassificeres efter deres temperaturer, og offentliggjorde mere end 150 artikler om stjernernes atmosfærer, stjernespektre. Hun arbejdede også med sin mand, Serge I. Gaposchkin, på variable stjerner. Hun udgav fem bøger og vandt en række priser. Hun tilbragte hele sin forskerkarriere ved Harvard College Observatory og blev til sidst den første kvinde, der var formand for en afdeling ved Harvard. På trods af succeser, der ville have fået mandlige astronomer på det tidspunkt utrolige ros og hædersbevisning, stod hun over for kønsdiskriminering gennem store dele af sit liv. Ikke desto mindre fejres hun nu som en strålende og original tænker for sine bidrag, der ændrede vores forståelse af, hvordan stjerner fungerer.
Som en af de første i en gruppe af kvindelige astronomer i Harvard, sprang Cecelia Payne-Gaposchkin et spor for kvinder inden for astronomi, som mange nævner som deres egen inspiration til at studere stjernerne. I 2000 trak en speciel hundredeårsfejring af hendes liv og videnskab ved Harvard astronomer fra hele verden for at diskutere hendes liv og fund, og hvordan de ændrede astronomiens ansigt. Meget på grund af hendes arbejde og eksempel såvel som eksemplet på kvinder, der blev inspireret af hende mod og intellekt forbedres kvindernes rolle i astronomien langsomt, da flere vælger den som en erhverv.
Et portræt af videnskabsmanden gennem hele sit liv
Dr. Payne-Gaposchkin blev født som Cecelia Helena Payne i England den 10. maj 1900. Hun blev interesseret i astronomi efter at have hørt Sir Arthur Eddington beskrive hans oplevelser på en formørkelsesekspedition i 1919. Hun studerede derefter astronomi, men fordi hun var kvindelig, blev hun nægtet en grad fra Cambridge. Hun forlod England til USA, hvor hun studerede astronomi og fik sin ph.d. fra Radcliffe College (som nu er en del af Harvard University).
Efter at hun fik sin doktorgrad fortsatte Dr. Payne med at studere en række forskellige typer stjerner, især den meget lyseste lysstyrke"stjerner. Hendes vigtigste interesse var at forstå den stellare struktur på Mælkevejen, og hun studerede i sidste ende variable stjerner i vores galakse og nærliggende magellanske skyer. Hendes data spillede en stor rolle i bestemmelsen af, hvordan stjerner fødes, lever og dør.
Cecelia Payne giftede sig med astronomen Serge Gaposchkin i 1934, og de arbejdede sammen om forskellige stjerner og andre mål gennem hele deres liv. De havde tre børn. Dr. Payne-Gaposchkin fortsatte med at undervise ved Harvard indtil 1966 og fortsatte sin forskning i stjerner med Smithsonian Astrophysical Observatory (med hovedkontor i Harvards Center for Astrophysics. Hun døde i 1979.