Vraag vandaag aan een astronoom wat de Zon en andere sterren zijn gemaakt van, en er wordt je verteld: "Waterstof en helium en sporen van andere elementen". We weten dit door een studie van zonlicht met behulp van een techniek genaamd "spectroscopie". In wezen ontleedt het zonlicht in de golflengten van zijn componenten, een spectrum genoemd. Specifieke kenmerken in het spectrum vertellen astronomen welke elementen er in de Zon atmosfeer. We zien waterstof, helium, silicium, plus koolstof en andere veel voorkomende metalen in sterren en nevels door het hele universum. We hebben deze kennis dankzij het baanbrekende werk van Dr. Cecelia Payne-Gaposchkin gedurende haar hele carrière.
The Woman Who Explained the Sun and Stars
In 1925 leverde sterrenkundestudente Cecelia Payne haar proefschrift in over het onderwerp sterrenatmosferen. Een van haar belangrijkste bevindingen was dat de zon erg rijk is aan waterstof en helium, meer dan astronomen dachten. Op basis daarvan concludeerde ze dat waterstof HET belangrijkste bestanddeel is van alle sterren, waardoor waterstof het meest voorkomende element in het universum is.
Het is logisch, aangezien de zon en andere sterren waterstof in hun kernen smelten om zwaardere elementen te creëren. Naarmate ze ouder worden, versmelten sterren ook die zwaardere elementen om complexere elementen te maken. Deze proces van stellaire nucleosynthese is wat het heelal bevolkt met veel van de elementen die zwaarder zijn dan waterstof en helium. Het is ook een belangrijk onderdeel van de evolutie van sterren, die Cecelia probeerde te begrijpen.
Het idee dat sterren voornamelijk uit waterstof bestaan, lijkt voor astronomen tegenwoordig heel voor de hand liggend, maar voor die tijd was het idee van Dr. Payne opzienbarend. Een van haar adviseurs - Henry Norris Russell - was het er niet mee eens en eiste dat ze het uit haar verdediging zou halen. Later besloot hij dat het een geweldig idee was, publiceerde het zelf en kreeg de eer voor de ontdekking. Ze bleef bij Harvard werken, maar omdat ze een vrouw was, ontving ze een tijdlang een zeer laag salaris en de lessen die ze gaf werden destijds niet eens erkend in de cursuscatalogi.
In de afgelopen decennia is Dr. Payne-Gaposchkin terugbetaald voor haar ontdekking en het daaropvolgende werk. Dat wordt haar ook toegeschreven sterren kunnen worden geclassificeerd door hun temperaturen, en publiceerde meer dan 150 artikelen over stellaire atmosferen, stellaire spectra. Ze werkte ook samen met haar man, Serge I. Gaposchkin, op variabele sterren. Ze publiceerde vijf boeken en won een aantal prijzen. Ze bracht haar hele onderzoekscarrière door aan het Harvard College Observatory en werd uiteindelijk de eerste vrouw die een afdeling op Harvard voorzat. Ondanks successen die mannelijke astronomen destijds ongelooflijke lof en eer zouden hebben opgeleverd, werd ze het grootste deel van haar leven geconfronteerd met genderdiscriminatie. Niettemin wordt ze nu gevierd als een briljante en originele denker voor haar bijdragen die ons begrip van hoe sterren werken heeft veranderd.
Als een van de eersten van een groep vrouwelijke astronomen op Harvard, zette Cecelia Payne-Gaposchkin een pad voor vrouwen in de astronomie dat velen als hun eigen inspiratie noemen om de sterren te bestuderen. In 2000 trok een speciale honderdste verjaardag van haar leven en wetenschap op Harvard astronomen van over de hele wereld om haar leven en bevindingen te bespreken en hoe ze het gezicht van de astronomie veranderden. Voor een groot deel te danken aan haar werk en voorbeeld, maar ook aan het voorbeeld van vrouwen die zich door haar hebben laten inspireren moed en intellect, de rol van vrouwen in de astronomie wordt langzaam beter, naarmate het meer selectief is als een beroep.
Een portret van de wetenschapper gedurende haar hele leven
Dr. Payne-Gaposchkin werd geboren als Cecelia Helena Payne in Engeland op 10 mei 1900. Ze raakte geïnteresseerd in astronomie nadat ze Sir Arthur Eddington had gehoord over zijn ervaringen tijdens een eclips-expeditie in 1919. Daarna studeerde ze astronomie, maar omdat ze een vrouw was, werd ze een diploma uit Cambridge geweigerd. Ze verliet Engeland voor de Verenigde Staten, waar ze astronomie studeerde en promoveerde aan het Radcliffe College (dat nu deel uitmaakt van de Harvard University).
Nadat ze haar doctoraat had behaald, bestudeerde Dr. Payne een aantal verschillende soorten sterren, met name de meest heldere "high" helderheid'sterren. Haar belangrijkste interesse was om de stellaire structuur van de Melkweg te begrijpen, en uiteindelijk bestudeerde ze variabele sterren in ons sterrenstelsel en de vlakbij Magellanic Clouds. Haar gegevens speelden een grote rol bij het bepalen van de manier waarop sterren worden geboren, leven en sterven.
Cecelia Payne trouwde in 1934 met collega-astronoom Serge Gaposchkin en ze werkten hun hele leven samen aan variabele sterren en andere doelen. Ze kregen drie kinderen. Dr. Payne-Gaposchkin bleef tot 1966 lesgeven aan Harvard en zette haar onderzoek naar sterren voort met de Smithsonian Astrophysical Observatory (hoofdkantoor is gevestigd in Harvard's Center for Astrophysics. Ze stierf in 1979.