Danes vprašajte katerega koli astronoma, kaj je Sonce in druge zvezde so sestavljeni iz in ti bodo rekli: "Vodik in helij in druge količine elementov v sledovih". To vemo skozi študijo sončne svetlobe z uporabo tehnike, imenovane "spektroskopija". V bistvu razseka sončno svetlobo na njene komponente valovne dolžine, imenovane spekter. Specifične značilnosti spektra astronomom sporočajo, kateri elementi obstajajo v Sonce je vzdušje. Vidimo vodik, helij, silicij, plus ogljik in druge običajne kovine v zvezde in meglice po vsem vesolju. To znanje imamo zahvaljujoč pionirskemu delu, ki ga je dr. Cecelia Payne-Gaposchkin opravljala v svoji karieri.
Ženska, ki je razložila sonce in zvezde
Študentka astronomije Cecelia Payne se je leta 1925 v svoji doktorski nalogi obrnila na temo zvezdnih atmosfer. Ena njenih najpomembnejših ugotovitev je bila, da je Sonce zelo bogato z vodikom in helijem, bolj kot so mislili astronomi. Na podlagi tega je sklenila, da je vodik glavna sestavina vseh zvezd, zaradi česar je vodik najbolj obilen element v vesolju.
Smiselno je, saj Sonce in druge zvezde spajajo vodik v svojih jedrih in tako ustvarjajo težje elemente. Z ostarelostjo zvezde tudi tiste težje elemente zlijejo v bolj zapletene. Tole proces zvezdne nukleosinteze je tisto, kar poseljuje vesolje s številnimi elementi, težjimi od vodika in helija. To je tudi pomemben del evolucije zvezd, ki ga je Cecelia želela razumeti.
Ideja, da so zvezde narejene večinoma iz vodika, se astronomom danes zdi zelo očitna stvar, vendar je bila za njen čas ideja dr. Eden od njenih svetovalcev - Henry Norris Russell - se s tem ni strinjal in zahteval, da jo vzame iz svojega zagovora. Pozneje se je odločil, da je to odlična ideja, objavil jo je sam in dobil zasluge za odkritje. Še naprej je delala na Harvardu, toda za čas, ker je bila ženska, je prejemala zelo nizko plačo in razredi, ki jih je učila, takrat še niso bili prepoznani v katalogih tečajev.
V zadnjih desetletjih se je dr. Payne-Gaposchkin povrnila zasluga za njeno odkritje in nadaljnje delo. Za to je tudi zaslužna zvezde lahko razvrstimo po njihovih temperaturah in objavili več kot 150 prispevkov o zvezdnih atmosferah, zvezdnih spektrih. Delala je tudi z možem Sergejem I. Gaposchkin, na spremenljivih zvezdah. Izdala je pet knjig in prejela številne nagrade. Celotno raziskovalno kariero je preživela na observatoriju Harvard College Observatory, sčasoma je postala prva ženska, ki je predsedovala katedri na Harvardu. Kljub uspehom, ki bi bili moški astronomi takrat deležni neverjetnih pohval in odlikovanj, se je v večjem delu življenja soočala z spolno diskriminacijo. Kljub temu jo zdaj slovijo kot briljantna in izvirna misleca zaradi svojih prispevkov, ki so spremenili naše razumevanje, kako delujejo zvezde.
Kot ena izmed prvih žensk astronomov s Harvarda je Cecelia Payne-Gaposchkin zaznala sled ženskam v astronomiji, ki jih mnogi navajajo kot svoj navdih za preučevanje zvezd. Leta 2000 je na Harvard posebno stoletno praznovanje njenega življenja in znanosti privabilo astronome z vsega sveta, da so razpravljali o njenem življenju in dognanjih ter o tem, kako so spremenili obraz astronomije. Predvsem zaradi njenega dela in zgleda, pa tudi zgled žensk, ki so se zgledovale po njej pogum in intelekt, vloga žensk v astronomiji se počasi izboljšuje, saj jo bolj izberemo kot a poklic.
Portret znanstvenika skozi vse življenje
Dr. Payne-Gaposchkin se je rodila kot Cecelia Helena Payne v Angliji 10. maja 1900. Za astronomijo se je začela zanimati, ko je leta 1919 sir Arthur Eddington opisal svoje izkušnje na odpravi zaradi mrka. Nato je študirala astronomijo, a ker je bila ženska, so ji zavrnili diplomo iz Cambridgea. Odšla je iz Anglije v ZDA, kjer je študirala astronomijo in doktorirala na kolegiju Radcliffe (ki je zdaj del univerze Harvard).
Potem ko je doktorirala, je dr. Payne nadaljevala študij številnih različnih zvezd, zlasti zelo najsvetlejših svetilnost"zvezde. Njeno glavno zanimanje je bilo razumeti zvezdno zgradbo Mlečne poti in na koncu je preučevala spremenljive zvezde v naši galaksiji in v bližini Magellanski oblaki. Njeni podatki so igrali veliko vlogo pri določanju načinov, kako se zvezde rojevajo, živijo in umirajo.
Cecelia Payne se je leta 1934 poročila s kolegom astronomom Sergejem Gaposchkinom in sta vse življenje delala na spremenljivih zvezdah in drugih tarčah. Imela sta tri otroke. Doktor Payne-Gaposchkin je nadaljevala poučevanje na Harvardu do leta 1966 in nadaljevala raziskovanje zvezd z Smithsonijev astrofizični observatorij (s sedežem na Harvardovem centru za astrofiziko. Umrla je leta 1979.