セシリア・ペイン＝ガポーシュキン
小惑星(2039) Payne-Gaposchkin 。
電離化されたシリコンは電離されていないシリコンとは異なるスペクトルを持つ。セシリアはこれを分類し、さらに、他のスペクトルも調査した。
研究を進めているうちに、キャノンが分類したO, B, A, F, G, K, Mという区分は恒星の表面温度の順となっており、この中ではOの星が一番温度が高く、Mが最も低くなっていることが確かめられた。さらに、恒星に存在するヘリウムの割合は地球よりもはるかに多く、水素の割合はそのヘリウムよりも多いという事実に気づいた。サハの式によれば、高温の星では水素はほとんど電離している。しかしスペクトルを見ると、割合としてはほとんど無いはずの電離していない水素のスペクトルの線がはっきりと現れている。これは、水素全体の量が予想していたよりもはるかに多いことを意味していた。計算してみると、水素は金属原子の100万倍の量があることになった。
この結論は、当時の天文学では受け入れられがたいもので、セシリア自身も博士論文では積極的に主張できなかった。しかしその後、この結果を裏付ける論文がウィルソン山天文台のアルブレヒト・ウンゼルトらによって出されるようになり、セシリアの当初の結論が正しかったことが明らかになった。天文学者オットー・シュトルーベは、「間違いなく天文学においてこれまで執筆された中で最も優れた博士論文」と評している。
一方そのころ、博士論文の内容についてはセシリアの当初の研究結果が正しいことが裏付けられるようになり、初めは内容に反対していたラッセルも認めるようになった。こうしてセシリアの評価は高まり、1926年、ジェームズ・キャッテルが編集する「アメリカの科学会で活躍する男性名鑑(American Men of Science)」に、当時最年少の26歳で掲載された。1934年には第1回アニー・J・キャノン賞を受賞した。
しかし、ハーバードでの地位は上がらなかった。1928年、シャプレーのはたらきかけなどによりハーバードに天文学の部門長の地位が作られることになった。セシリアは、自分ならばその役をこなせるだろうと思っていたが、大学側は認めず、ハリー・ヘムリー・プラスケット(英語版)がその役に就いた。そのプラスケットは1932年にオックスフォード大学の天文学教授となった。セシリアは、イギリス出身の自分もその資格があってもおかしくないのに、見過ごされているのは女性だからではないかと感じた。さらに、プラスケットの後任を決めるにあたって、シャプレーは、この天文台には分光学者が必要だと言ったので、「私は分光学者です」と答えたが、ここでも採用されず、かつて同じ研究をしていたドナルド・メンゼルが就いた。
1900年5月10日、イギリス、バッキンガムシャーのウェンドーバー(英語版)で生まれた。父のエドワード・ペインは音楽家であり歴史家であり弁護士であった。母のエマ・パーツは画家である。セシリアは長女で、2年後に弟のハンフリー・ペイン(英語版)、1904年には妹のレオノーラが生まれた。しかし父エドワードはセシリアが4歳のときに亡くなった。
セシリアは幼少期から好奇心が強かった。天文学と出会ったのは5歳のころで、乳母車に乗って母親と移動しているときに流星を見たのがきっかけだった。セシリアは母にこの現象について教わり、以降、天文学に興味をもつようになった。
一方で、天文学以上に植物学にも興味をもっていた。これは大叔母であるドロシアの影響によるものである。そして、近くの丘陵で珍しい植物を見つけて目録を作ったり、植物の多様性における科学的根拠について考えたりした。8歳のころ、ウェンドバーでは珍しい花を見つけた。セシリアは、以前母から聞いていた話から、この花はハチランだと判断して母に報告した。セシリアはこの経験を印象的なものと感じた。後に、「私の科学者としての人生はここから始まったと思う」と述べている。
6歳のころから約6年間、近所に建てられたエリザベス・エドワーズが運営する学校に通った。ここではフランス語、ドイツ語、基礎的なラテン語、そして数学などを学んだ。エリザベスは私が知っておくべきことすべてを教えてくれたと、セシリアは述べている。