セシリア・ペイン＝ガポーシュキン
セント・メアリーズ・カレッジを辞めざるをえなくなったセシリアは、ケンブリッジ大学で学びたいと考えていたが、家にはケンブリッジで学ばせるだけの資金が無かった。そこでセシリアは大学の奨学金を得ようとした。そのためには、まずは奨学金の試験に受かることのできるような科学の知識を身に着ける必要があった。そのため、1918年にセントポールズ女子校(英語版)に入学した。当時、女性に高度な学問を受けさせることに否定的な見解を持つ人も多かったが、セントポールズ女子校の創設者フランシス・ラルフ・グレイはセシリアの能力を認め、科学を学ぶことを奨励した。セシリアは、セントポールズでの経験は、中世から現代に来たようだと感じた。そして、「私はもう孤独にならない。今は科学について考えることができる」と語った。
セントポールズでは、試験の準備のために物理学と化学をほぼ一から学んだ。物理学は教師のアイビー・ペンドルベリーから教わり、興味をもつようになった。さらに、科学の講演をしたり、討論をしたりした。また、当時のセントポールズには作曲家のグスターヴ・ホルストが教師として在籍していた。ホルストはセシリアを教えるとともに、音楽に興味のあったセシリアに対し、音楽家になるよう勧めたこともあった。
入学して1年後の1919年、セシリアは自然科学のメアリー・エワート奨学金を得て、ケンブリッジ大学ニューナムカレッジの試験を受け合格した。
セシリアはハーバード大学に学生として入学し、大学の寮で生活した。
セシリアが在籍することになるハーバード大学天文台は、1919年まで台長だったエドワード・ピッカリングの指導のもとに、ウィリアミーナ・フレミング、アニー・ジャンプ・キャノン、ヘンリエッタ・リービットなど多くの女性天文学者が活躍し、恒星の分類などの分野で成果を挙げていた。セシリアが来たときは台長はシャプレーに交代していたが、モーリーとキャノンは在籍していた。
シャプレーはセシリアに対し、リービットの研究を引き継ぐことを期待し、かつてリービットが使っていた席を使わせた。しかしセシリアは、別の研究テーマを希望した。それはかつてエドワード・アーサー・ミルンから聞いた研究テーマで、メグナード・サハの電離公式を実際の天体にあてはめるという内容であった。セシリアは天文台の職員ではないため、立場上、シャプレーは研究内容を指示することはできず、セシリアは自分の研究をすることができた。
セシリアは自分の研究内容を、シャプレーの薦めにより、論文にまとめて発表した。一方そのころ、ヘンリー・ノリス・ラッセルとその学生ドナルド・メンゼルもサハの電離公式に興味をもち、同じような研究を進めていた。互いの研究内容を知ったシャプレーとラッセルは取り決めをして、セシリアは高温の星、ドナルドは低温の星を担当させることにした。ただし、この取り決めは両者ともに厳密に守られることはなかった。
研究の結果、恒星の組成の大部分が水素からできているとの結論を得た。しかしこれは、当時の天文学での考えとは異なるものであった。