Kvinnan som förklarade solen och stjärnorna

Fråga i dag alla astronomer vad solen och andra stjärnor är gjorda av, och du kommer att få höra "Väte och helium och spåra mängder av andra element". Vi vet detta genom en studie av solljus, med en teknik som kallas "spektroskopi". I huvudsak dissekerar det solljus i dess komponentvåglängder som kallas ett spektrum. Specifika egenskaper i spektrumet berättar astronomer vilka element som finns i solens atmosfär. Vi ser väte, helium, kisel, plus kol och andra vanliga metaller i stjärnor och nebulosor i hela universum. Vi har denna kunskap tack vare det banbrytande arbete som utförts av Dr. Cecelia Payne-Gaposchkin under hela hennes karriär. 

Kvinnan som förklarade solen och stjärnorna

1925 vände astronomstudenten Cecelia Payne in sin doktorsavhandling om ämnet stellar atmosfär. En av hennes viktigaste fynd var att solen är mycket rik på väte och helium, mer än astronomer trodde. På grundval av detta drog hon slutsatsen att väte är den största beståndsdelen av alla stjärnor, vilket gör väte till det rikligaste elementet i universum.

Det är meningsfullt, eftersom solen och andra stjärnor smälter väte i sina kärnor för att skapa tyngre element. När de åldras smälter stjärnor också de tyngre elementen för att göra mer komplexa. Denna process med stjärnnukleosyntes är vad som befolkar universum med många av elementen som är tyngre än väte och helium. Det är också en viktig del av utvecklingen av stjärnor, som Cecelia försökte förstå.

Tanken på att stjärnor främst är gjorda av väte verkar vara en mycket uppenbar sak för astronomer idag, men för dess tid var Dr. Paynes idé häpnadsväckande. En av hennes rådgivare - Henry Norris Russell - höll inte med om det och krävde att hon skulle ta det ur sitt avhandlingsförsvar. Senare bestämde han sig för att det var en bra idé, publicerade den på egen hand och fick kredit för upptäckten. Hon fortsatte att arbeta på Harvard, men för tiden, eftersom hon var en kvinna, fick hon väldigt låga lön och de klasser hon undervisade kände inte ens igen i kurskatalogerna vid den tiden. 

Under de senaste decennierna har kredit för hennes upptäckt och efterföljande arbete återställts till Dr. Payne-Gaposchkin. Hon krediteras också med att fastställa att stjärnor kan klassificeras efter deras temperaturer och publicerade mer än 150 artiklar om stellar atmosfär, stellarspektra. Hon arbetade också med sin make, Serge I. Gaposchkin, på olika stjärnor. Hon publicerade fem böcker och vann ett antal priser. Hon tillbringade hela sin forskarkarriär på Harvard College Observatory och blev så småningom den första kvinnan som ordförande på en institution vid Harvard. Trots framgångar som skulle ha fått manliga astronomer vid den tiden otroliga beröm och utmärkelser, mötte hon könsdiskriminering under stora delar av sitt liv. Ändå firas hon nu som en lysande och original tänkare för sina bidrag som förändrade vår förståelse för hur stjärnor fungerar. 

Som en av de första i en grupp kvinnliga astronomer vid Harvard, blåste Cecelia Payne-Gaposchkin ett spår för kvinnor inom astronomi som många citerar som sin egen inspiration för att studera stjärnorna. År 2000 tog en speciell hundraårsfeiring av hennes liv och vetenskap vid Harvard astronomer från hela världen för att diskutera hennes liv och fynd och hur de förändrade astronomins ansikte. Till stor del på grund av hennes arbete och exempel, liksom exemplet på kvinnor som inspirerats av hennes mod och intellekt, förbättras kvinnornas roll i astronomin långsamt, eftersom fler väljer det som ett yrke. 

Ett porträtt av forskaren genom hela sitt liv

Dr Payne-Gaposchkin föddes som Cecelia Helena Payne i England den 10 maj 1900. Hon blev intresserad av astronomi efter att ha hört Sir Arthur Eddington beskriva sina erfarenheter på en förmörkelsexpedition 1919. Hon studerade sedan astronomi, men eftersom hon var kvinnlig, hon vägrade en examen från Cambridge. Hon lämnade England till USA, där hon studerade astronomi och fick sin doktorsexamen från Radcliffe College (som nu är en del av Harvard University). 

Efter att hon fått sin doktorsexamen fortsatte Dr. Payne att studera ett antal olika typer av stjärnor, särskilt de mycket ljusaste "höga ljusstyrkan" -stjärnorna. Hennes huvudintresse var att förstå mjölkvägens stellarstruktur, och hon studerade slutligen variabla stjärnor i vår galax och de närliggande magelliska molnen. Hennes data spelade en stor roll för att bestämma hur stjärnor är födda, leva och dö. 

Cecelia Payne gifte sig med astronomen Serge Gaposchkin 1934 och de arbetade tillsammans på variabla stjärnor och andra mål hela livet. De hade tre barn. Dr Payne-Gaposchkin fortsatte att lära vid Harvard fram till 1966 och fortsatte sin forskning om stjärnor med Smithsonian Astrophysical Observatory (med huvudkontor vid Harvards Center for Astrophysics. Hon dog 1979).