Danas pitajte bilo kojeg astronoma što Sunce i ostale zvijezde napravljeni su od, a reći će vam, "Vodonika i helija i ostalih elemenata u tragovima". To znamo kroz proučavanje sunčeve svjetlosti, koristeći tehniku koja se zove "spektroskopija". U osnovi, ona secira sunčevu svjetlost na svoje sastavne valne duljine koje nazivamo spektrom. Specifične karakteristike u spektru govore astronomima koji elementi postoje u Sunca atmosfera. Vidimo vodik, helij, silicij, plus ugljik i druge uobičajene metale u zvijezde i maglice u cijelom svemiru. To znanje imamo zahvaljujući pionirskom radu dr. Cecelia Payne-Gaposchkin tijekom svoje karijere.
Žena koja je objasnila sunce i zvijezde
1925. studentica astronomije Cecelia Payne okrenula se u svom doktorskom radu na temu zvjezdanih atmosfera. Jedan od njenih najvažnijih otkrića bio je da je Sunce vrlo bogato vodikom i helijem, više nego što su astronomi mislili. Na temelju toga, ona je zaključila da je vodik glavni sastojak svih zvijezda, što vodik predstavlja najobilniji element u svemiru.
To ima smisla, budući da Sunce i druge zvijezde spajaju vodik u svojim jezgrama kako bi stvorili teže elemente. Kako stare, zvijezde također spajaju one teže elemente kako bi napravile složenije. Ovaj proces zvjezdane nukleosinteze je ono što naseljava svemir mnogim elementima težim od vodika i helija. To je također važan dio evolucije zvijezda, koji je Cecelia nastojala razumjeti.
Ideja da se zvijezde grade uglavnom od vodika izgleda astronomima danas vrlo očigledna stvar, ali za svoje je vrijeme ideja dr. Paynea bila iznenađujuća. Jedan od njezinih savjetnika - Henry Norris Russell - nije se složio s tim i zatražio je da je izvadi iz svoje obrane teze. Kasnije je zaključio da je to sjajna ideja, objavio je sam i dobio zaslugu za otkriće. Nastavila je raditi na Harvardu, ali s vremenom je, jer je bila žena, primala vrlo nisku plaću, a časovi koje je podučavala tada nisu bili čak ni prepoznati u katalozima tečaja.
Zadnjih desetljeća vraćena je zasluga za njezino otkriće i naknadni rad dr. Payne-Gaposchkin. Za to je zaslužna i za to zvijezde se mogu klasificirati po njihovim temperaturama i objavio je više od 150 radova o zvjezdanim atmosferama, zvjezdanim spektrima. Radila je i sa suprugom Sergeom I. Gaposchkin, na promjenjivim zvijezdama. Objavila je pet knjiga i osvojila niz nagrada. Cjelokupnu istraživačku karijeru provela je na Opservatoriju Harvard College, s vremenom postajući prva žena koja je predsjedala odjelom na Harvardu. Unatoč uspjesima koji bi muški astronomi u to vrijeme stekli nevjerojatne pohvale i počasti, tijekom većeg dijela života suočila se s spolnom diskriminacijom. Bez obzira na to, ona se sada proslavila kao sjajna i originalna mislioka zbog svojih doprinosa koji su promijenili naše razumijevanje rada zvijezda.
Kao jedna od prvih žena astronoma na Harvardu, Cecelia Payne-Gaposchkin uputila je trag ženama u astronomiji koje mnogi navode kao svoju inspiraciju za proučavanje zvijezda. Godine 2000., posebna stogodišnjica njezinog života i znanosti na Harvard privukla je astronoma iz cijelog svijeta koji su raspravljali o njenom životu i nalazima i o tome kako su promijenili lice astronomije. Dobrim dijelom zbog njezina rada i primjera, kao i primjera žena koje su je nadahnule hrabrost i intelekt, uloga žena u astronomiji se polako poboljšava, što više odabire to kao profesija.
Portret znanstvenika kroz njezin život
Dr. Payne-Gaposchkin rođena je kao Cecelia Helena Payne u Engleskoj, 10. svibnja 1900. godine. Za astronomiju se zainteresirao nakon što je čuo kako sir Arthur Eddington opisuje svoja iskustva u ekspediciji pomračenja 1919. godine. Potom je studirala astronomiju, ali s obzirom na to da je žensko, odbila joj je diplomu iz Cambridgea. Napustila je Englesku u Sjedinjenim Državama, gdje je studirala astronomiju i doktorirala na kolegiju Radcliffe (koji je sada dio Sveučilišta Harvard).
Nakon što je doktorirala, dr. Payne nastavila je proučavati različite vrste zvijezda, posebno onu najsvjetliju "visoku" sjaj" zvijezde. Njezin je glavni interes bio razumjeti zvjezdanu strukturu Mliječnog puta, a ona je na kraju proučavala promjenjive zvijezde u našoj galaksiji i obližnji Magelanski oblaci. Njeni podaci igrali su veliku ulogu u određivanju načina na koji se zvijezde rađaju, žive i umiru.
Cecelia Payne udala se za kolegu astronoma Sergeja Gaposchkina 1934. godine i zajedno su radili na promjenjivim zvijezdama i drugim ciljevima. Imali su troje djece. Dr. Payne-Gaposchkin nastavila je predavati na Harvardu do 1966. godine i nastavila svoje istraživanje zvijezda s Smithsonian astrofizički opservatorij (sa sjedištem u Harvard Centru za astrofiziku. Umrla je 1979. godine.