Šodien pajautājiet jebkuram astronomam Saule un citas zvaigznes ir izgatavoti no, un jums pateiks: “Ūdeņradis un hēlijs, kā arī citu elementu daudzumi”. Mēs to zinām, izpētot saules gaismu, izmantojot metodi, ko sauc par "spektroskopiju". Būtībā tas sadala saules gaismu savos komponentu viļņu garumos, ko sauc par spektru. Specifiskās īpašības spektrā astronomiem norāda, kādi elementi pastāv Saules atmosfēra. Mēs redzam ūdeņradi, hēliju, silīciju, kā arī oglekli un citus parastos metālus zvaigznes un miglāji visā Visumā. Šīs zināšanas mums ir, pateicoties novatoriskajam darbam, ko visā savas karjeras laikā paveica Dr. Cecelia Payne-Gaposchkin.
Sieviete, kas izskaidroja sauli un zvaigznes
1925. gadā astronomijas studente Cecelia Payne pievērsās promocijas darbā par zvaigžņu atmosfēras tēmu. Viens no viņas vissvarīgākajiem atklājumiem bija tas, ka Saule ir ļoti bagāta ar ūdeņradi un hēliju, vairāk nekā domāja astronomi. Balstoties uz to, viņa secināja, ka ūdeņradis ir visu zvaigžņu galvenā sastāvdaļa, padarot ūdeņradi par visbagātāko elementu Visumā.
Ir jēga, jo Saule un citas zvaigznes kodolā sakausē ūdeņradi, veidojot smagākus elementus. Ar vecumu zvaigznes sakausē arī tos smagos elementus, lai padarītu tos sarežģītākus. Šis zvaigžņu nukleosintēzes process ir tas, kas apdzīvo Visumu ar daudziem elementiem, kas ir smagāki par ūdeņradi un hēliju. Tā ir arī svarīga zvaigžņu evolūcijas sastāvdaļa, kuru Cecelia centās saprast.
Ideja, ka zvaigznes galvenokārt tiek veidotas no ūdeņraža, šodien astronomiem šķita ļoti acīmredzama lieta, taču Dr. Payne ideja par to laiku bija satriecoša. Viens no viņas padomniekiem - Henrijs Noriss Rasels - tam nepiekrita un pieprasīja, lai viņa to izņem no disertācijas aizstāvēšanas. Vēlāk viņš izlēma, ka tā ir lieliska ideja, pats to publicēja un ieguva atzinību par atklājumu. Viņa turpināja strādāt Hārvarda, taču, tā kā viņa bija sieviete, viņa saņēma ļoti zemu atalgojumu, un klases, kuras viņa mācīja, tolaik pat netika atpazītas kursu katalogos.
Pēdējās desmitgadēs Dr. Payne-Gaposchkin ir atguvusi kredītu par viņas atklāšanu un turpmāko darbu. Viņai arī ir uzticēts to pierādīt zvaigznes var klasificēt pēc to temperatūras un publicējuši vairāk nekā 150 rakstus par zvaigžņu atmosfēru, zvaigžņu spektriem. Viņa strādāja arī kopā ar savu vīru Sergeju I. Gapoškins, uz mainīgām zvaigznēm. Viņa izdeva piecas grāmatas un ieguva vairākas balvas. Visu savu pētnieces karjeru viņa pavadīja Hārvarda koledžas observatorijā, galu galā kļūstot par pirmo sievieti, kas vadīja nodaļu Hārvardā. Neskatoties uz panākumiem, kas tolaik būtu ieguvuši astronomus vīriešus, kas tajā laikā guva neticamas uzslavas un apbalvojumus, visu mūžu viņa saskārās ar dzimuma diskrimināciju. Neskatoties uz to, tagad viņa tiek svinēta kā spoža un oriģināla domātāja par viņas ieguldījumu, kas mainīja mūsu izpratni par to, kā darbojas zvaigznes.
Kā viena no pirmajām sieviešu astronomu grupām Hārvarda, Cecelia Payne-Gaposchkin iedvesmoja astronomijas sieviešu ceļu, kuru daudzi min kā savu iedvesmu zvaigžņu izpētei. 2000. gadā īpašie viņas dzīves un zinātnes simtgades svētki Hārvardā piesaistīja astronomus no visas pasaules, lai pārrunātu viņas dzīvi un atradumus un to, kā viņi mainīja astronomijas veidolu. Lielā mērā pateicoties viņas darbam un piemēram, kā arī sieviešu iedvesmai, kuras viņu iedvesmoja drosme un intelekts, sieviešu loma astronomijā lēnām uzlabojas, jo vairāk izvēlies to kā profesija.
Zinātnieka portrets visas dzīves garumā
Dr Payne-Gaposchkin dzimis kā Cecelia Helēna Payne Anglijā 1900. gada 10. maijā. Viņa sāka interesēties par astronomiju, dzirdot, kā sers Artūrs Eddingtons apraksta viņa pieredzi aptumsuma ekspedīcijā 1919. gadā. Pēc tam viņa studēja astronomiju, bet, tā kā viņa bija sieviete, viņai tika atteikts grāds no Kembridžas. Viņa aizbrauca no Anglijas uz ASV, kur studēja astronomiju un ieguva doktora grādu Radcliffe koledžā (kas tagad ir Hārvarda universitātes daļa).
Pēc doktora grāda iegūšanas doktore Payne turpināja studēt daudz dažādu veidu zvaigznes, it īpaši pašas spilgtākās spožums"zvaigznes. Viņas galvenā interese bija izprast Piena ceļa zvaigžņu struktūru, un galu galā viņa pētīja mainīgās zvaigznes mūsu galaktikā un netālu esošie Magelāņu mākoņi. Viņas datiem bija liela loma, nosakot veidus, kā zvaigznes dzimst, dzīvo un mirst.
Cecelia Payne 1934. gadā apprecējās ar kolēģi astronomu Sergeju Gaposčkinu, un viņi visu mūžu kopā strādāja pie mainīgām zvaigznēm un citiem mērķiem. Viņiem bija trīs bērni. Dr Payne-Gaposchkin turpināja mācīšanu Hārvarda līdz 1966. gadam un turpināja savus pētījumus par zvaigznēm ar Smitsona astrofizikas observatorija (galvenā mītne atrodas Hārvardas Astrofizikas centrā. Viņa nomira 1979. gadā.