Dziś zapytaj dowolnego astronoma, co Słońce i inne gwiazdy są wykonane, a powiedzą ci: „Wodór i hel oraz śladowe ilości innych pierwiastków”. Wiemy o tym poprzez badanie światła słonecznego przy użyciu techniki zwanej „spektroskopią”. Zasadniczo rozbija światło słoneczne na składowe długości fal zwane widmem. Specyficzne cechy widma mówią astronomom, jakie pierwiastki istnieją w Słońce atmosfera. Widzimy wodór, hel, krzem, a także węgiel i inne powszechne metale gwiazdy i mgławice w całym wszechświecie. Mamy tę wiedzę dzięki pionierskiej pracy wykonanej przez dr Cecelię Payne-Gaposchkin w trakcie jej kariery.
Kobieta, która wyjaśniła słońce i gwiazdy
W 1925 r. Studentka astronomii Cecelia Payne zwróciła swoją pracę doktorską na temat atmosfer gwiezdnych. Jednym z jej najważniejszych ustaleń było to, że Słońce jest bardzo bogate w wodór i hel, bardziej niż sądzili astronomowie. Na tej podstawie doszła do wniosku, że wodór jest NAJWAŻNIEJSZYM składnikiem wszystkich gwiazd, dzięki czemu wodór jest najbardziej rozpowszechnionym pierwiastkiem we wszechświecie.
Ma to sens, ponieważ Słońce i inne gwiazdy łączą wodór w rdzeniach, tworząc cięższe pierwiastki. W miarę starzenia się gwiazdy łączą także te cięższe pierwiastki, aby tworzyć bardziej złożone. To proces nukleosyntezy gwiazd jest tym, co wypełnia wszechświat wieloma pierwiastkami cięższymi niż wodór i hel. To także ważna część ewolucji gwiazd, którą Cecelia starała się zrozumieć.
Pomysł, że gwiazdy zbudowane są głównie z wodoru, wydaje się dziś astronomom bardzo oczywistą rzeczą, ale jak na razie pomysł Dr. Payne'a był zaskakujący. Jeden z jej doradców - Henry Norris Russell - nie zgodził się z tym i zażądał, aby zdjęła go z obrony swojej tezy. Później zdecydował, że to świetny pomysł, opublikował go samodzielnie i zdobył uznanie za odkrycie. Nadal pracowała w Harvardzie, ale z czasem, ponieważ była kobietą, otrzymywała bardzo niskie wynagrodzenie, a prowadzone przez nią zajęcia nie były nawet rozpoznawane w katalogach kursów.
W ostatnich dziesięcioleciach uznanie za jej odkrycie i późniejszą pracę przywrócono dr Payne-Gaposchkin. Uznaje się ją również za ustalenie tego gwiazdy można klasyfikować według ich temperatur i opublikował ponad 150 artykułów na temat atmosfer gwiezdnych, widm gwiezdnych. Pracowała również z mężem, Siergiejem I. Gaposchkin, na gwiazdach zmiennych. Opublikowała pięć książek i zdobyła wiele nagród. Całą karierę naukową spędziła w Harvard College Observatory, stając się w końcu pierwszą kobietą, która przewodniczyła działowi na Harvard. Pomimo sukcesów, które zyskałyby astronomów płci męskiej w tamtych czasach niewiarygodnych pochwał i zaszczytów, przez większą część swojego życia doświadczała dyskryminacji ze względu na płeć. Niemniej jednak jest teraz sławna jako błyskotliwa i oryginalna myślicielka za jej wkład, który zmienił nasze rozumienie działania gwiazd.
Jako jedna z pierwszych kobiet astronomów na Harvardzie Cecelia Payne-Gaposchkin wytyczyła szlak dla kobiet w astronomii, który wiele osób uważa za własną inspirację do badania gwiazd. W 2000 r. Specjalne obchody stulecia jej życia i nauki na Harvardzie przyciągnęły astronomów z całego świata do dyskusji na temat jej życia i odkryć oraz tego, jak zmienili oblicze astronomii. W dużej mierze dzięki jej pracy i przykładowi, a także przykładowi kobiet, które zostały przez nią zainspirowane odwaga i intelekt, rola kobiet w astronomii powoli się poprawia, a coraz więcej wybiera ją jako zawód.
Portret naukowca przez całe życie
Dr Payne-Gaposchkin urodził się jako Cecelia Helena Payne w Anglii 10 maja 1900 r. Zainteresowała się astronomią po tym, jak Sir Arthur Eddington opisał swoje doświadczenia z wyprawy zaćmienia w 1919 roku. Następnie studiowała astronomię, ale ponieważ była kobietą, odmówiono jej ukończenia Cambridge. Wyjechała z Anglii do Stanów Zjednoczonych, gdzie studiowała astronomię i uzyskała tytuł doktora w Radcliffe College (który jest obecnie częścią Harvard University).
Po otrzymaniu doktoratu dr Payne studiowała wiele różnych rodzajów gwiazd, w szczególności najjaśniejszy „szczyt jasność" gwiazdy. Jej głównym zainteresowaniem było zrozumienie struktury gwiezdnej Drogi Mlecznej i ostatecznie zbadała gwiazdy zmienne w naszej galaktyce i w pobliżu Chmury Magellana. Jej dane odegrały dużą rolę w określeniu sposobu, w jaki gwiazdy rodzą się, żyją i umierają.
Cecelia Payne poślubiła kolegę astronoma Serge'a Gaposchkina w 1934 roku i przez całe życie pracowali nad gwiazdami zmiennymi i innymi celami. Mieli troje dzieci. Dr Payne-Gaposchkin kontynuowała nauczanie na Harvardzie do 1966 r. I kontynuowała badania nad gwiazdami Smithsonian Astrophysical Observatory (z siedzibą w Harvard's Center for Astrophysics. Zmarła w 1979 r.