Dnes se zeptejte jakéhokoli astronoma, co Slunce a další hvězdy jsou vyrobeny a bude vám řečeno: „Vodík a helium a stopové množství dalších prvků“. To víme skrze studium slunečního světla pomocí techniky zvané „spektroskopie“. V zásadě rozptýlí sluneční záření do svých vlnových délek, které se nazývají spektrum. Specifické charakteristiky ve spektru říkají astronomům, jaké prvky v EU existují Slunce atmosféra. Vidíme vodík, helium, křemík, plus uhlík a další běžné kovy hvězdy a mlhoviny v celém vesmíru. Tyto znalosti máme díky průkopnické práci, kterou odvedla Dr. Cecelia Payne-Gaposchkin během své kariéry.
Žena, která vysvětlila slunce a hvězdy
V roce 1925 se studentka astronomie Cecelia Payne ve své doktorské práci zabývala tématem hvězdných atmosfér. Jedním z jejích nejdůležitějších zjištění bylo, že Slunce je velmi bohaté na vodík a hélium, více, než si mysleli astronomové. Na základě toho dospěla k závěru, že vodík je hlavní složkou všech hvězd, díky čemuž je vodík nejhojnějším prvkem ve vesmíru.
Dává to smysl, protože Slunce a další hvězdy ve svých jádrech spojují vodík, aby vytvořily těžší prvky. Jak stárnou, hvězdy také spojují ty těžší prvky, aby vytvořily složitější prvky. Tento proces hvězdné nukleosyntézy je to, co naplňuje vesmír mnoha prvky těžšími než vodík a helium. Je to také důležitá součást vývoje hvězd, které se Cecelia snažila pochopit.
Myšlenka, že hvězdy jsou vyrobeny převážně z vodíku, se dnes astronomům zdá být velmi jasnou věcí, ale pro svou dobu byl nápad Dr. Payne překvapivý. Jeden z jejích poradců - Henry Norris Russell - s tím nesouhlasil a požadoval, aby to z obhajoby disertační práce odstranila. Později se rozhodl, že to byl skvělý nápad, sám jej publikoval a za objev dostal uznání. Pokračovala v práci na Harvardu, ale na nějaký čas, protože byla žena, dostávala velmi nízký plat a třídy, které vyučovala, nebyly v té době ani v katalogech kurzů uznány.
V posledních desetiletích byla zásluha za objev a následnou práci obnovena Dr. Payne-Gaposchkinové. Ona je také připočítána s prokázáním, že hvězdy lze klasifikovat podle jejich teplot a publikoval více než 150 dokumentů o hvězdných atmosférách, hvězdných spektrech. Pracovala také se svým manželem Sergeem I. Gaposchkin, na proměnných hvězdách. Vydala pět knih a získala řadu ocenění. Celý svůj výzkumný pobyt strávila na Harvard College Observatory a nakonec se stala první ženou, která předsedala oddělení na Harvardu. Přes úspěchy, které by v té době získaly mužské astronomy neuvěřitelnou chválu a vyznamenání, čelila po většinu svého života genderové diskriminaci. Přesto je nyní oslavována jako skvělá a originální myslitelka za své příspěvky, které změnily naše chápání toho, jak hvězdy fungují.
Jako jedna z prvních ze skupiny ženských astronomů na Harvardu Cecelia Payne-Gaposchkin vydala stopu pro ženy v astronomii, které mnozí uvádějí jako svou vlastní inspiraci ke studiu hvězd. V roce 2000, zvláštní sté výročí jejího života a vědy na Harvardu, přitáhly astronomy z celého světa, aby prodiskutovali její život a zjištění a jak změnili tvář astronomie. Převážně kvůli její práci a příkladu, stejně jako příkladu žen, které byly inspirovány ní odvaha a intelekt, role žen v astronomii se pomalu zlepšuje, jak ji více vybírat jako profese.
Portrét vědce po celý život
Dr. Payne-Gaposchkin se narodila jako Cecelia Helena Payne v Anglii 10. května 1900. Zajímala se o astronomii poté, co slyšela, jak sir Arthur Eddington popisuje jeho zkušenosti s výpravou za zatmění v roce 1919. Poté studovala astronomii, ale protože byla ženskou, byla odmítnuta titul z Cambridge. Odešla z Anglie do Spojených států, kde studovala astronomii a získala doktorát z Radcliffe College (která je nyní součástí Harvardské univerzity).
Poté, co obdržela doktorát, Dr. Payne pokračovala ve studiu řady různých typů hvězd, zejména těch nejjasnějších "vysokých" zářivost"hvězdy. Jejím hlavním zájmem bylo porozumět hvězdné struktuře Mléčné dráhy a nakonec studovala proměnné hvězdy v naší galaxii a poblíž Magellanova mračna. Její údaje hrály velkou roli při určování způsobů, jak se hvězdy rodí, žijí a umírají.
V roce 1934 se Cecelia Payne oženila s kosmonautkou Serge Gaposchkinovou a po celý život spolu pracovali na proměnných hvězdách a dalších cílech. Měli tři děti. Dr. Payne-Gaposchkin pokračovala ve výuce na Harvardu až do roku 1966 a pokračovala ve výzkumu hvězd Smithsonian Astrofyzical Observatory (se sídlem v Harvardově středisku pro astrofyziku. Zemřela v roce 1979.