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Cecilia Payne-Gaposchkin (née le 10 mai 1900 à Wendover en Angleterre et morte le 7 décembre 1979 à Cambridge dans le Massachusetts) est une astronome anglo-américaine. Elle est la première femme nommée cheffe du département d'astronomie de Harvard en 1956. Elle est notamment connue pour être, en 1925, une des premières astronomes à envisager que les étoiles soient composées majoritairement d’hydrogène, à l'encontre du consensus scientifique de l'époque.

Biographie

Cecilia Helena Payne est née à Wendover en Angleterre, fille ainée des trois enfants d'Emma Pertz, une peintre, et d'Edouard John Payne, avocat, historien et musicien qui meurt alors qu'elle a quatre ans.

Sa précocité intellectuelle se manifeste dès l'école primaire. À cette période, elle met au point un protocole scientifique pour vérifier l'effet de la prière, en comparant les résultats à un examen de deux groupes, dont l'un est composé de personnes ayant prié pour le succès et l'autre non. Le groupe qui n'avait pas prié s'est avéré avoir plus de succès. Cecilia Payne sera dès lors agnostique[1].

Intéressée dès son plus jeune âge par l'astronomie, elle fait ses études secondaires à St Paul's Girls' School, étudie d'abord la botanique et décroche une bourse en sciences naturelles qui lui permet d'entrer au Newnham College de l'Université de Cambridge en 1919. C'est là qu'elle assiste à une conférence d'Arthur Eddington, au sujet de son expédition en Afrique destinée à prouver la théorie de la relativité générale en photographiant une éclipse. Cette conférence est pour elle une révélation.

Elle décide alors de vouer sa vie à l'astronomie. Elle obtient son diplôme en sciences en 1923[2], mais les postes de chercheurs sont fermés aux femmes. Elle obtient alors une bourse pour l'Observatoire de l'université Harvard et part aux États-Unis la même année.

Sa thèse

Dans le cadre de ses travaux, sous la direction de Harlow Shapley, elle se fonde sur le système de classification d'Annie Cannon pour ses travaux sur la température des étoiles. En se basant sur les travaux, alors récents, de Meghnad Saha sur l'ionisation des atmosphères stellaires, elle établit un lien entre la classe spectrale d'une étoile et sa température réelle. Elle montre que la grande variation dans les raies d'absorption est due aux différences d'ionisation qui se produisent aux différentes températures, et non à des différences de composition, et découvre que les étoiles ont toutes une composition en éléments lourds semblable à celle de la Terre, mais que l'hélium et l'hydrogène y sont beaucoup plus abondants.

En 1924, elle rédige un article en ce sens mais quand elle le fait relire par Henry Russell, il la dissuade de publier sa découverte, arguant que la Terre et étoiles doivent avoir une constitution semblable. Or Russell a été le professeur de Harlow Shapley, qui est le patron de Cecilia Payne, et s'il n'est pas convaincu, personne ne le sera : elle s'incline.

En 1925, Cecilia soutient cependant sa thèse, intitulée « Stellar Atmospheres, A Contribution to the Observational Study of High Temperature in the Reversing Layers of Stars », où elle présente ses travaux et conclusions, mais laisse de côté la question de l'hydrogène[3].

Après avoir atteint les mêmes conclusions par d'autres moyens, Russell réalise que Cecilia a raison. Dans une publication parue en 1929, il reconnaît l'antériorité de la découverte de Payne. Néanmoins, cette découverte lui est souvent attribuée[4].

Otto Struve déclare en 1962 de cette thèse qu'elle est « assurément la plus brillante thèse de doctorat d'astronomie jamais écrite. »[5]

Carrière

Devenue citoyenne américaine en 1931, elle rencontre en 1933, lors d'un congrès en Allemagne, Sergei Gaposchkin, qui a fui les purges soviétiques et craint pour son avenir dans l'Allemagne nazie. Elle l'épouse en 1934, après l'avoir aidé à obtenir un visa pour les États-Unis et lui avoir trouvé un poste à Harvard.

Bien que mariée, elle conserve son poste de chercheuse, ce qui choque à l'époque. Son patron, Harlow Shapley, ne réagit cependant que lorsqu'elle prononce une conférence alors qu'elle est enceinte de cinq mois et lui demande que cela ne se reproduise plus[6]^,[7].

Avec Sergei, elle se consacre alors à l'étude des magnitudes, particulièrement des étoiles variables. Ils se penchent sur la magnitude de plus de deux millions d'étoiles dans la Voie lactée et les Nuages de Magellan, permettant de les répartir dans les catégories existantes et de déterminer leur évolution.

Elle n'obtient un poste permanent à Harvard qu'en 1938, et doit attendre 1956 avant d'être nommée professeure et devenir la première femme à diriger le département d'astronomie de l'université.

Dans les années 1950, elle étudie les novae, pour lesquelles elle propose en 1957 une classification fondée sur la vitesse d'évolution de leurs courbes de lumière.

Elle meurt à Cambridge, le 7 décembre 1979.

Distinctions et postérité

• 1923 : membre de la Royal Astronomical Society
• 1934 : Prix d'astronomie Annie J. Cannon
• 1936 : membre de la Société américaine de philosophie
• 1943 : membre de l'Académie américaine des arts et des sciences
• 1952 : docteure honoris causa de l'université de Cambridge
• 1961 : Médaille Rittenhouse du Franklin Institute[8] et médaille du mérite du Radcliffe College.
• 1976 : prix Henry Norris Russell Lectureship de l'Union américaine d'astronomie
• L'astéroïde (2039) Payne-Gaposchkin a été nommé en son honneur.
• L'épisode 8 de la série Cosmos : Une odyssée à travers l'univers est consacré en large partie aux travaux de Cecilia Payne.

Références

Voir aussi

Filmographie

• Donald Walther & Romain Egea, Chercheuses d'étoiles (2020), documentaire, 51'50, sur Cecilia Payne, Henrietta Leavitt, Margaret Burbidge et Vera Rubin : Donald Walther, « « Chercheuses d’étoiles » : ces quatre femmes méconnues ont révolutionné notre vision de l’Univers », sur lemonde.fr, 8 août 2019 (consulté le 9 mars 2021)

Bibliographie

• Yaël Nazé, L'astronomie au féminin, Paris, CNRS éd, 2014, 191 p. (ISBN 978-2-271-08247-3, OCLC 896839542)
• Biographie sur le site de UCLA
• (en) M. T. Brück, « Gaposchkin, Cecilia Helena Payne- (1900–1979) », dans Oxford Dictionary of National Biography, Oxford University Press, màj 2007 (lire en ligne)
• [nécrologie] Elske P. Smith, « Cecilia Helena Payne-Gaposchkin », Physics Today, vol. 33, n^o 6,‎ juin 1980, p. 64-65 (lire en ligne, consulté le 6 juillet 2020).

Liens extérieurs

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На других языках

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[de] Cecilia Payne-Gaposchkin

Cecilia Helena Payne-Gaposchkin (* 10. Mai 1900 als Cecilia Payne in Wendover, Buckinghamshire, England; † 7. Dezember 1979 in Cambridge (Massachusetts), USA) war eine britisch-amerikanische Astronomin.[1]

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[en] Cecilia Payne-Gaposchkin

Cecilia Payne-Gaposchkin (born Cecilia Helena Payne; (1900-05-10)May 10, 1900 – (1979-12-07)December 7, 1979) was a British-born American astronomer and astrophysicist who proposed in her 1925 doctoral thesis that stars were composed primarily of hydrogen and helium.[1] Her groundbreaking conclusion was initially rejected because it contradicted the scientific wisdom of the time, which held that there were no significant elemental differences between the Sun and Earth. Independent observations eventually proved she was correct. Her work on the nature of variable stars was foundational to modern astrophysics.[1][2][3]

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[es] Cecilia Helena Payne-Gaposchkin

Cecilia Helena Payne-Gaposchkin (Wendover, Buckinghamshire, Reino Unido. 10 de mayo de 1900 – Cambridge, Massachusetts, Estados Unidos. 7 de diciembre de 1979) fue una astrónoma y astrofísica anglo-americana, quien, en el año 1925, en su Tesis de Doctorado (Ph.D) propuso que las estrellas están compuestas principalmente por hidrógeno. Este trabajo fue considerado en su momento como "la más brillante tesis doctoral escrita nunca en astronomía".[1][2]

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- [fr] Cecilia Payne-Gaposchkin

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[ru] Пейн-Гапошкина, Сесилия Хелена

Сесилия Хелена Пейн-Гапошкина (англ. Cecilia Helena Payne-Gaposchkin; 10 мая 1900[1], Уэндовер[d], Бакингемшир[2] — 7 декабря 1979[1][3], Кембридж, Массачусетс[3]) — американский астроном.

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