Kysy tänään tähtitieteilijältä mitä Aurinko ja muut tähdet on valmistettu, ja sinulle kerrotaan: "Vety ja helium sekä pienet määrät muita elementtejä". Tiedämme tämän tutkimalla auringonvaloa käyttämällä tekniikkaa, jota kutsutaan "spektroskopiaksi". Pohjimmiltaan se leikkaa auringonvalon komponenttien aallonpituuksiin, joita kutsutaan spektriksi. Spektrin erityisominaisuudet kertovat tähtitieteilijöille, mitä elementtejä esiintyy Sunin ilmapiiri. Näemme vetyä, heliumia, piitä sekä hiiltä ja muita tavallisia metalleja tähdet ja sumut koko maailmankaikkeudessa. Meillä on tämä tieto tohtori Cecelia Payne-Gaposchkinin uransa aikana tekemän uraauurtavan työn ansiosta.
Nainen, joka selitti aurinkoa ja tähtiä
Vuonna 1925 tähtitieteen opiskelija Cecelia Payne kääntyi väitöskirjassaan tähtienilmapiireihin. Yksi hänen tärkeimmistä havainnoistaan oli, että aurinko on erittäin rikas vedyssä ja heliumissa, enemmän kuin astronomit uskoivat. Tämän perusteella hän päätteli, että vety on kaikkien tähteiden tärkein aineosa, mikä tekee vedystä maailmankaikkeuden runsaimpana alkuaineena.
On järkevää, koska aurinko ja muut tähdet sulavat vetyä ytimessään raskaampien elementtien luomiseksi. Vanhetessaan tähdet sulavat myös ne raskaammat elementit monimutkaisemmiksi. Tämä tähtien nukleosynteesin prosessi on se, joka asuttaa maailmankaikkeuden monien elementtien kanssa, jotka ovat raskaampia kuin vety ja helium. Se on myös tärkeä osa tähtiä, joita Cecelia yritti ymmärtää.
Ajatus siitä, että tähdet tehdään pääasiassa vedystä, näyttää tähtitieteilijöille tänään hyvin itsestään selvänä asiana, mutta torstainaan Dr. Paynen idea oli yllättävä. Yksi hänen neuvonantajistaan - Henry Norris Russell - oli eri mieltä siitä ja vaati, että hän ottaisi sen pois tutkielmastaan. Myöhemmin hän päätti, että se oli hieno idea, julkaisi sen yksin ja sai kunnian löytölle. Hän jatkoi työskentelyä Harvardissa, mutta koska nainen oli aika, hän sai erittäin matalaa palkkaa ja hänen opettamaansa luokkaa ei edes tunnistettu kurssiluetteloissa tuolloin.
Dr. Payne-Gaposchkin on viime vuosikymmeninä kunnioittanut hänen löytöjään ja sitä seuranneita töitä. Hänelle uskotaan myös tämän toteamisesta tähdet voidaan luokitella lämpötilojensa perusteella ja julkaissut yli 150 artikkelia tähtien ilmakehistä, tähtien spektrit. Hän työskenteli myös aviomiehensä Serge I: n kanssa. Gaposchkin, muuttuvilla tähtiillä. Hän julkaisi viisi kirjaa ja voitti useita palkintoja. Hän vietti koko tutkimusuransa Harvard College Observatoryssa, ja lopulta hänestä tuli ensimmäinen nainen, joka johti laitosta Harvardissa. Huolimatta menestyksistä, jotka olisivat saaneet aikaan miestähtitieteilijöitä tuolloin uskomattoman kiitoksen ja kunnianosoituksen, hän kohtasi sukupuoleen perustuvaa syrjintää koko elämänsä ajan. Siitä huolimatta häntä juhlitaan nyt loistavana ja omaperäisenä ajattelijana hänen panoksistaan, jotka muuttivat ymmärrystämme tähtien toiminnasta.
Yhtenä ensimmäisistä naispuolisten tähtitieteilijöiden ryhmästä Harvardissa Cecelia Payne-Gaposchkin loi tähtitieteen naisten polkua, jota monet mainitsivat omana inspiraationsa tutkia tähtiä. Vuonna 2000 Harvardin elämän ja tieteen erityinen satavuotisjuhla Harvardissa veti tähtitieteilijöitä ympäri maailmaa keskustelemaan hänen elämästään ja havainnoistaan ja siitä, kuinka he muuttivat tähtitieteen kasvoja. Paljon hänen työstään ja esimerkillään, samoin kuin hänen innoittamansa naisten esimerkistä johtuen rohkeutta ja älyä, naisten rooli tähtitieteessä paranee hitaasti, kun useammat valitsevat sen ammatti.
Muotokuva tutkijasta koko elämänsä ajan
Dr. Payne-Gaposchkin syntyi nimellä Cecelia Helena Payne Englannissa 10. toukokuuta 1900. Hän kiinnostui tähtitiedestä kuultuaan Sir Arthur Eddingtonin kuvaavan kokemuksiaan pimennysmatkalla vuonna 1919. Sitten hän opiskeli tähtitiedettä, mutta koska hän oli naispuolinen, häneltä evättiin tutkinto Cambridgestä. Hän lähti Englannista Yhdysvaltoihin, missä hän opiskeli tähtitiedettä ja sai tohtorin tutkinnon Radcliffe Collegestä (joka on nyt osa Harvardin yliopistoa).
Saatuaan tohtorin tutkinnon tohtori Payne jatkoi tutkimaan useita erityyppisiä tähtiä, etenkin erittäin kirkkaimpia "korkeita" kirkkaus"tähdet. Hänen tärkein mielenkiintonsa oli ymmärtää Linnunradan tähtien rakennetta, ja hän lopulta tutki muuttuvia tähtiä galaksissamme ja lähellä Magellanin pilviä. Hänen tiedoillaan oli suuri rooli tähtien syntymisen, elämisen ja kuoleman määrittämisessä.
Cecelia Payne meni naimisiin tähtitieteilijä Serge Gaposchkinin kanssa vuonna 1934, ja he työskentelivät yhdessä muuttuvien tähtien ja muiden kohteiden kanssa koko elämänsä ajan. Heillä oli kolme lasta. Dr. Payne-Gaposchkin jatkoi opetusta Harvardissa vuoteen 1966 saakka ja jatkoi tähtiä koskevaa tutkimustaan Smithsonian Astrophysical Observatory (pääkonttori Harvardin astrofysiikan keskuksessa). Hän kuoli vuonna 1979.