Cecilia Payne-Gaposchkin (née le 10 mai 1900 à Wendover en Angleterre et morte le 7 décembre 1979) est une astronome anglo - américaine. Elle a été la première femme nommée chef du département d'astronomie de Harvard en 1956. Elle est notamment connue pour avoir été, en 1925, un des premiers astronomes à envisager que les étoiles sont 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 de Emma Pertz, une peintre, et de Edouard John Payne, avocat, historien et musicien qui meurt alors qu'elle a quatre ans.

Intéressée dès son plus jeune âge par l'astronomie, elle 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 de Arthur Eddington au sujet de son expédition en Afrique destinée à prouver la théorie de la relativité générale en photographiant une éclipse, qui fut pour elle une révélation.

Elle décide alors de vouer sa vie à l'astronomie. Elle obtient son diplôme en sciences en 1923, 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 en 1923.

Dans le cadre de ses travaux, sous la direction de Harlow Shapley, elle se base sur le système de classification de Annie Cannon pour ses travaux sur la température des étoiles. En utilisant 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 la Terre, mais que l'hélium et l'hydrogène y sont beaucoup plus abondants.

Elle écrit un article en ce sens en 1924 et le fait relire par Henry Russell. Celui-ci la dissuade de publier sa découverte sur l'hydrogène des étoiles : selon lui, Terre et étoiles doivent avoir une constitution semblable. Russell a été le professeur du patron de Cecilia, Harlow Shapley, s'il n'est pas convaincu, personne ne le sera : elle s'incline. L'avenir lui donnera cependant raison, et Russell publiera un article en ce sens en 1929.

Entretemps, celle-ci a défendu sa thèse en 1925, dans laquelle elle présente ses travaux et ses conclusions en laissant de côté la question de l'hydrogène. Otto Struve dira de cette thèse qu'elle était « assurément la thèse de doctorat la plus brillante jamais écrite en astronomie ».

Devenue citoyenne américaine en 1931, c'est en 1933 qu'elle rencontre Sergei Gaposchkin lors d'un congrès en Allemagne. Gaposchkin a fui les purges soviétiques, et craint pour son avenir dans l'Allemagne nazie. Cecila l'aide à obtenir un visa pour les États-Unis, lui trouve un travail à Harvard, et l'épouse en 1934.

Bien que mariée, Cecilia conserve son poste de chercheur, ce qui choque dans le cadre des normes de l'époque. Son patron, Shapley ne réagira cependant que lorsqu'elle publiera un article alors qu'elle est enceinte de cinq mois et lui demandera que cela ne se reproduise plus.

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

Cecilia n'obtient cependant un poste fixe à Harvard qu'en 1938 et se voit refuser de nombreux postes en raison de son sexe. Ce n'est qu'en 1956 qu'elle reçoit le titre de professeur, et devient la première femme nommée chef du département d'astronomie de l'université.

Elle meurt en 1979 des suites d'un cancer du poumon.

Distinctions honorifiques

• Élue membre de la Royal Astronomical Society alors qu'elle était encore étudiante à Cambridge en 1923
• Prix d'astronomie Annie J. Cannon en 1934
• Membre de la Société philosophique américaine (1936)
• Membre de l'American Academy of Arts and Sciences (1943)
• Professeur émérite de l'université de Harvard (1967)
• Prix Henry Norris Russell Lectureship de l'American Astronomical Society en 1976
• Médaille Rittenhouse du Franklin Institute et médaille du mérite du Radcliffe College
• L'astéroïde « 2039 Payne-Gaposchkin » a été nommé en son honneur

Source

• Yaël Nazé, L'astronomie au féminin, Vuibert Adapt, (ISBN 2-7117-7163-6)
• Biographie sur le site de UCLA

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