Hver var Cecilia Payne-Gaposchkin og hvernig sýndi hún fram á að sólin væri að mestu úr vetni?

Nafn þitt

Netfang þitt

Netfang móttakanda

Ruslpóstvörn =

Svar

Hver var Cecilia Payne-Gaposchkin og hvernig sýndi hún fram á að sólin væri að mestu úr vetni?
Cecilia Helena Payne-Gaposchkin er eflaust frægust fyrir að hafa sýnt fram á að sólin væri að mestu leyti úr vetni. Áður fyrr höfðu vísindamenn talið að sólin og aðrir himinhnettir hefðu efnasamsetningu svipaða jörðinni en Payne-Gaposchkin sýndi fram á að svo var ekki í doktorsritgerð sem rússnesk-bandaríski stjarnvísindamaðurinn Otto Struve (1897-1963) kallaði bestu doktorsritgerð sem samin hefur verið í stjörnufræði.

Payne-Gaposchkin fæddist árið 1900 í Buckinghamshire í Englandi. Hún stundaði nám við Cambridge-háskóla í Englandi en þrátt fyrir að klára námið var henni ekki veitt prófgráða þar sem skólinn veitti ekki konum háskólagráður á þeim tíma. Hún flutti frá Englandi til Bandaríkjanna árið 1923 til að stunda doktorsnám við Radcliffe og Stjörnustöðvar Harvard-háskóla (Harvard College Observatory) með stuðningi Harlow Shapley (1885-1972), stjórnanda stjörnustöðvarinnar. Þar skrifaði hún doktorsritgerðina frægu árið 1925.

Í doktorsritgerðinni nýtti hún nýútkomnar skammtafræðikenningar um uppbyggingu frumefna til að rannsaka sambandið milli hitastigs stjarna og helstu bylgjulengda þess ljóss sem þær gæfu frá sér. Hún sýndi að þrátt fyrir að stjörnurnar hefðu mismunandi bylgjulengdir þá væri efnasamsetning þeirra næstum sú sama. Þar að auki sýndi hún fram á að þau efni sem væru algengust væru vetni og helín − sem stangaðist á við kenningar þess tíma en þær gerðu ráð fyrir að algengasta frumefnið væri járn. Niðurstöður hennar voru því hart gagnrýndar og fór þar fremstur Henry Norris Russell (1877-1957), prófessor við Princeton-háskóla, sem tókst að sannfæra Payne-Gaposchkin um að eitthvað hlyti að vera rangt í eðlisfræðikenningunum um þessi tvö frumefni. Það var þó ekki nema nokkrum árum síðar sem Russell sýndi fram á að járn væri ekki eins algengt í alheiminum eins og áður var talið og staðfesti þar með útreikninga Payne-Gaposchkin.

Payne-Gaposchkin við athuganir sínar.

Eftir doktorsprófið hélt Payne-Gaposchkin áfram rannsóknum við stjörnustöð Harvard-háskóla og þá aðallega á breytistjörnum (e. variable stars) í samvinnu við eiginmann sinn, Sergei Gaposchkin (1898-1984). Á þriðja og fjórða áratug síðustu aldar gerðu þau 1.250.000 athuganir á breytistjörnum með hjálp 29 aðstoðarmanna. Þar með lögðu þau grunninn að öllum seinni tíma rannsóknum á breytistjörnum og bók þeirra Variable Stars frá 1938 var lengi vel biblía þeirra fræða. Á síðari árum ferils þeirra hjóna ljósmynduðu þau tvær milljónir stjarna í tveimur fylgivetrarbrautum Vetrarbrautarinnar. Hafa skal í huga að öll þessi vinna var framkvæmd handvirkt − ólíkt gagnavinnslu nútímans sem fer að mestu fram með tölvum.

Payne-Gaposchkin óx upp á þeim árum sem súffragettur börðust hve harðast fyrir réttindum kvenna á Englandi en hún þurfti að heyja sína eigin kynjabaráttu á þeim starfsvettvangi sem hún hafði valið. Á námsárum hennar í Cambridge var konum ekki heimilt að fá prófgráður né að fylgjast með fyrirlestrum, hvað þá að þær væru ráðnar til starfa. Möguleikar kvenna í stjarnvísindum voru meiri í Bandaríkjunum þar sem brautryðjendur á borð við Edward Charles Pickering (1846-1919), Annie Jump Cannon (1863-1941) og Henrietta Swan Leavitt (1868-1921) höfðu starfað við Stjörnustöð Harvard-háskóla. Vegurinn var þó engan veginn greiður og Payne-Gaposchkin var þrátt fyrir mikið framlag til vísindanna jafnan lægra launuð en karlkyns samstarfsmenn hennar. Fram til 1938 var hún titluð aðstoðarmaður Harlow Shapley og það var ekki fyrr en 1938 sem hún fékk fasta stöðu við stofnunina. Hún fékk loks titilinn prófessor við Harvard-háskóla árið 1956. Sama ár varð hún deildarforseti stjörnufræðideildar háskólans − fyrst kvenna til að gegna slíkri stöðu í öllum deildum Harvard.

Payne-Gaposchkin giftist Sergei Gaposchkin árið 1934 og áttu þau saman þrjú börn. Hún lést árið 1979 og skildi eftir sig níu bækur og um 350 vísindalegar greinar.

Heimildir, myndir og ítarefni:

• Harvard University Library - Cecilia Payne-Gaposchkin
• Wikipedia.com - Cecilia Payne-Gaposchkin
• Wikipedia.com - Edward Charles Pickering
• Fact sheet: Women at Cambridge: A Chronology
• "Payne-Gaposchkin, Cecilia Helena." Complete Dictionary of Scientific Biography. 2008. Sótt 21. mars, 2011, frá Encyclopedia.com
• Harvard Square Library - Cecilia Payne-Gaposchkin
• Cecilia Payne-Gaposchkin: An Autobiography and Other Recollections. 1984. Cambridge University Press (ISBN-13: 978-0521483902).

...