De vrouw die de zon en de sterren heeft verklaard

Vraag vandaag aan elke astronoom waar de zon en andere sterren van gemaakt zijn en je zult te horen krijgen: "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 zijn samenstellende golflengten die een spectrum worden genoemd. Specifieke kenmerken in het spectrum vertellen astronomen welke elementen bestaan ​​in de atmosfeer van de zon. We zien waterstof, helium, silicium, plus koolstof en andere veel voorkomende metalen in sterren en nevels in het heelal. We hebben deze kennis dankzij het baanbrekende werk van Dr. Cecelia Payne-Gaposchkin gedurende haar hele carrière. 

De vrouw die de zon en de sterren heeft verklaard

In 1925 leverde astronomiestudent Cecelia Payne haar doctoraatsthesis over het onderwerp stellaire atmosferen. Een van haar belangrijkste bevindingen was dat de zon zeer rijk is aan waterstof en helium, meer dan astronomen dachten. Op basis daarvan concludeerde ze dat waterstof HET belangrijkste bestanddeel van alle sterren is, waardoor waterstof het meest voorkomende element in het universum is.

Het is logisch, omdat de zon en andere sterren waterstof in hun kernen smelten om zwaardere elementen te creëren. Naarmate ze ouder worden, smelten sterren ook die zwaardere elementen samen om complexere elementen te maken. Dit proces van stellaire nucleosynthese is wat het universum bevolkt met veel van de elementen zwaarder dan waterstof en helium. Het is ook een belangrijk onderdeel van de evolutie van sterren, die Cecelia wilde begrijpen.

Het idee dat sterren voor het grootste deel uit waterstof bestaan, lijkt astronomen tegenwoordig voor de hand liggend, maar voor die tijd was het idee van Dr. Payne schokkend. Een van haar adviseurs - Henry Norris Russell - was het daar 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 werken bij Harvard, maar voor tijd, omdat ze een vrouw was, ontving ze een zeer laag salaris en de lessen die ze gaf, werden op dat moment niet eens erkend in de cursuscatalogi. 

In de afgelopen decennia is de eer voor haar ontdekking en het daaropvolgende werk hersteld aan Dr. Payne-Gaposchkin. Ze wordt ook gecrediteerd met het vaststellen dat sterren kunnen worden geclassificeerd aan de hand van hun temperaturen, en meer dan 150 artikelen gepubliceerd op sterrenatmosferen, sterrenspectra. Ze werkte ook met haar man, Serge I. Gaposchkin, aan 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 op dat moment ongelooflijke lof en eer zouden hebben opgeleverd, werd ze gedurende 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 de werking van sterren hebben veranderd. 

Als een van de eersten van een groep vrouwelijke astronomen in Harvard, heeft Cecelia Payne-Gaposchkin een weg gebaand voor vrouwen in de astronomie die velen noemen als hun eigen inspiratie om de sterren te bestuderen. In 2000 trok een speciaal eeuwfeest van haar leven en wetenschap op Harvard astronomen van over de hele wereld om haar leven en bevindingen te bespreken en hoe zij het gezicht van de astronomie veranderden. Grotendeels vanwege haar werk en voorbeeld, evenals het voorbeeld van vrouwen die werden geïnspireerd door haar moed en intellect, wordt de rol van vrouwen in de astronomie langzaam beter, naarmate het meer wordt geselecteerd 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 na het horen van Sir Arthur Eddington over zijn ervaringen op een eclipsexpeditie in 1919. Ze studeerde toen astronomie, maar omdat ze vrouwelijk was, ze kreeg een diploma van Cambridge geweigerd. Ze verliet Engeland naar de Verenigde Staten, waar ze astronomie studeerde en promoveerde aan het Radcliffe College (nu onderdeel van Harvard University). 

Nadat ze haar doctoraat had behaald, ging Dr. Payne verder met het bestuderen van een aantal verschillende soorten sterren, met name de meest heldere sterren met een "hoge lichtsterkte". Haar voornaamste interesse was om de stellaire structuur van de Melkweg te begrijpen, en uiteindelijk bestudeerde ze variabele sterren in ons sterrenstelsel en de nabijgelegen Magellanic Clouds. Haar gegevens speelden een grote rol bij het bepalen van de manieren 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 hadden drie kinderen. Dr. Payne-Gaposchkin ging door met lesgeven aan Harvard tot 1966 en vervolgde haar onderzoek naar sterren bij het Smithsonian Astrophysical Observatory (hoofdkantoor in Harvard's Center for Astrophysics. Ze stierf in 1979.