Aujourd'hui, demandez à n'importe quel astronome Soleil et autres étoiles sont constitués, et on vous dira, "d'hydrogène et d'hélium et de traces d'autres éléments". Nous le savons grâce à une étude de la lumière solaire, utilisant une technique appelée "spectroscopie". Essentiellement, il dissèque la lumière du soleil en ses longueurs d'onde composantes appelées spectre. Les caractéristiques spécifiques du spectre indiquent aux astronomes quels éléments existent dans le Soleil atmosphère. Nous voyons de l'hydrogène, de l'hélium, du silicium, plus du carbone et d'autres métaux communs dans étoiles et nébuleuses à travers l'univers. Nous avons cette connaissance grâce au travail de pionnier effectué par la Dre Cecelia Payne-Gaposchkin tout au long de sa carrière.
La femme qui a expliqué le soleil et les étoiles
En 1925, Cecelia Payne, étudiante en astronomie, a présenté sa thèse de doctorat sur le thème des atmosphères stellaires. L'une de ses découvertes les plus importantes est que le Soleil est très riche en hydrogène et en hélium, plus que ne le pensaient les astronomes. Sur cette base, elle a conclu que l'hydrogène est LE constituant majeur de toutes les étoiles, faisant de l'hydrogène l'élément le plus abondant de l'univers.
Cela a du sens, car le Soleil et d'autres étoiles fusionnent l'hydrogène dans leurs noyaux pour créer des éléments plus lourds. En vieillissant, les étoiles fusionnent également ces éléments plus lourds pour en faire des éléments plus complexes. Cette processus de nucléosynthèse stellaire est ce qui remplit l'univers de nombreux éléments plus lourds que l'hydrogène et l'hélium. C'est aussi une partie importante de l'évolution des étoiles, que Cecelia a cherché à comprendre.
L'idée que les étoiles sont faites principalement d'hydrogène semble être une chose très évidente pour les astronomes aujourd'hui, mais pour l'époque, l'idée du Dr Payne était surprenante. Un de ses conseillers - Henry Norris Russell - n'était pas d'accord et a exigé qu'elle le retire de sa soutenance de thèse. Plus tard, il a décidé que c'était une excellente idée, l'a publiée par lui-même et a obtenu le crédit de la découverte. Elle a continué à travailler à Harvard, mais pour le temps, parce qu'elle était une femme, elle a reçu un salaire très bas et les cours qu'elle a enseignés n'étaient même pas reconnus dans les catalogues de cours à l'époque.
Au cours des dernières décennies, le mérite de sa découverte et de ses travaux ultérieurs a été rendu au Dr Payne-Gaposchkin. Elle est également créditée d'avoir établi que les étoiles peuvent être classées par leurs températures, et publié plus de 150 articles sur les atmosphères stellaires, les spectres stellaires. Elle a également travaillé avec son mari, Serge I. Gaposchkin, sur des étoiles variables. Elle a publié cinq livres et a remporté plusieurs prix. Elle a passé toute sa carrière de chercheur au Harvard College Observatory, devenant finalement la première femme à diriger un département à Harvard. Malgré des succès qui auraient gagné des hommes astronomes à l'époque, des éloges et des honneurs incroyables, elle a été victime de discrimination fondée sur le sexe pendant une grande partie de sa vie. Néanmoins, elle est maintenant célébrée comme une penseuse brillante et originale pour ses contributions qui ont changé notre compréhension du fonctionnement des étoiles.
En tant que l'une des premières d'un groupe de femmes astronomes à Harvard, Cecelia Payne-Gaposchkin a ouvert une voie pour les femmes en astronomie que beaucoup citent comme leur propre inspiration pour étudier les étoiles. En 2000, une célébration spéciale du centenaire de sa vie et de sa science à Harvard a attiré des astronomes du monde entier pour discuter de sa vie et de ses découvertes et comment ils ont changé le visage de l'astronomie. En grande partie grâce à son travail et à son exemple, ainsi qu'à l'exemple des femmes qui ont été inspirées par son courage et l'intellect, le rôle des femmes dans l'astronomie s'améliore lentement, car plus le sélectionner comme un profession.
Un portrait du scientifique tout au long de sa vie
Le Dr Payne-Gaposchkin est née sous le nom de Cecelia Helena Payne en Angleterre le 10 mai 1900. Elle s'est intéressée à l'astronomie après avoir entendu Sir Arthur Eddington décrire ses expériences lors d'une expédition d'éclipse en 1919. Elle a ensuite étudié l'astronomie, mais comme elle était une femme, on lui a refusé un diplôme de Cambridge. Elle a quitté l'Angleterre pour les États-Unis, où elle a étudié l'astronomie et obtenu son doctorat au Radcliffe College (qui fait maintenant partie de l'Université Harvard).
Après avoir obtenu son doctorat, le Dr Payne a continué à étudier un certain nombre de différents types d'étoiles, en particulier les luminosité" étoiles. Son intérêt principal était de comprendre la structure stellaire de la Voie lactée, et elle a finalement étudié les étoiles variables dans notre galaxie et la Magellanic Clouds à proximité. Ses données ont joué un grand rôle dans la détermination de la façon dont les étoiles naissent, vivent et meurent.
Cecelia Payne a épousé son collègue astronome Serge Gaposchkin en 1934 et ils ont travaillé ensemble sur des étoiles variables et d'autres cibles tout au long de leur vie. Ils ont eu trois enfants. Le Dr Payne-Gaposchkin a continué à enseigner à Harvard jusqu'en 1966, et a poursuivi ses recherches sur les étoiles avec le Observatoire astrophysique du Smithsonian (dont le siège est au Harvard's Center for Astrophysics. Elle est décédée en 1979.