सेसिलिया पायने और यह खोज कि तारे मुख्य रूप से हाइड्रोजन से बने हैं
1925 में, एक 25 वर्षीय स्नातक छात्रा ने साबित किया कि तारे लगभग पूरी तरह से हाइड्रोजन से बने हैं। क्षेत्र के वरिष्ठ विशेषज्ञ ने उसे बताया कि यह परिणाम असंभव था।

1925 में, सेसिलिया पायने नाम की एक 25 वर्षीय स्नातक छात्रा ने हार्वर्ड कॉलेज ऑब्जर्वेटरी में एक डॉक्टरेट थीसिस प्रस्तुत की, जिसमें कुछ ऐसा तर्क दिया गया था जिस पर उस समय खगोल विज्ञान में लगभग कोई भी विश्वास नहीं करता था: कि सूर्य और तारे लगभग पूरी तरह से हाइड्रोजन और हीलियम से बने हैं, न कि लोहे, सिलिकॉन और चट्टान के उसी मिश्रण से जिससे पृथ्वी बनी है। खगोलविदों के बीच प्रचलित धारणा यह थी कि तारे अनिवार्य रूप से हमारे अपने ग्रह के अत्यधिक गर्म संस्करण थे - रासायनिक रूप से गर्म पृथ्वी। पायने के तारों के प्रकाश के विश्लेषण ने अन्यथा कहा, और वह सही थी।
उनकी थीसिस को तब से, साथी खगोलशास्त्री ओटो स्ट्रुवे द्वारा, खगोल विज्ञान में अब तक लिखी गई सबसे शानदार पीएचडी थीसिस कहा गया है। जिस समय उन्होंने इसे लिखा था, देश के सबसे वरिष्ठ खगोलविदों में से एक ने उन्हें लिखित रूप में बताया था कि उनका केंद्रीय निष्कर्ष स्पष्ट रूप से असंभव था।
संख्याओं ने वास्तव में क्या दिखाया
पायने की थीसिस, जिसका शीर्षक Stellar Atmospheres: A Contribution to the Observational Study of High Temperature in the Reversing Layers of Stars था, ने तारकीय स्पेक्ट्रा के अध्ययन को एक हाल ही में विकसित सिद्धांत के साथ जोड़ा, जिसमें बताया गया था कि परमाणु अत्यधिक तापमान पर इलेक्ट्रॉन कैसे खोते हैं। पहली बार तारों के प्रकाश पर उस सिद्धांत को सख्ती से लागू करते हुए, उन्होंने तारकीय वायुमंडल में विभिन्न तत्वों की सापेक्ष प्रचुरता की गणना की और पाया कि हाइड्रोजन भारी तत्वों जैसे लोहा और सिलिकॉन की तुलना में लगभग दस लाख गुना अधिक प्रचुर मात्रा में था, जिसमें हीलियम लगभग एक हजार गुना अधिक प्रचुर मात्रा में था। दूसरे शब्दों में, तारे अत्यधिक हाइड्रोजन और हीलियम थे, जिसमें बाकी सब कुछ केवल ट्रेस मात्रा में मौजूद था।
उन्होंने अपना ही परिणाम लगभग क्यों दबा दिया
हेनरी नॉरिस रसेल, एक वरिष्ठ प्रिंसटन खगोलशास्त्री जो पायने की थीसिस समिति में थे, ने उनके मसौदे की समीक्षा की और वापस लिखा कि भारी तत्वों की तुलना में हाइड्रोजन की इतनी अधिक प्रचुरता "स्पष्ट रूप से असंभव" थी, जो उस युग के विश्वास को दर्शाती है कि तारे पृथ्वी की संरचना साझा करते हैं। उस दबाव में, अपनी थीसिस के प्रकाशित संस्करण में, पायने ने अपनी हाइड्रोजन और हीलियम की प्रचुरता को "लगभग निश्चित रूप से वास्तविक नहीं" बताया - जबकि अभी भी वास्तविक संख्याएँ छापीं। इतिहासकारों जिन्होंने इस प्रकरण का अध्ययन किया है, उस वाक्यांश को एक जानबूझकर समझौता मानते हैं: शब्दों में निष्कर्ष से खुद को दूर करना, जबकि यह सुनिश्चित करना कि डेटा स्वयं उनके पहले के रूप में रिकॉर्ड पर था।
चार साल बाद पुष्टि हुई, कम श्रेय मिला
1929 में, रसेल - वही खगोलशास्त्री जिसने उसे अपनी भाषा को नरम करने के लिए प्रेरित किया था - ने तारों में हाइड्रोजन की प्रचुरता के बारे में एक अलग विधि का उपयोग करके अपना स्वयं का पेपर प्रकाशित किया, और उनके पहले के काम को अनुमोदित रूप से उद्धृत किया। उसके बाद कई वर्षों तक, रसेल को अक्सर इस खोज के लिए लोकप्रिय श्रेय दिया जाता था, भले ही पायने ने पहले यह खोज की और प्रकाशित की थी। आधुनिक मापों ने उनके मूल आंकड़ों की पूरी तरह से पुष्टि की है: मिल्की वे में तारों की स्वीकृत संरचना लगभग चौहत्तर प्रतिशत हाइड्रोजन और चौबीस प्रतिशत हीलियम है, जिसमें अन्य सभी तत्व मिलकर लगभग दो प्रतिशत बनाते हैं। वह हार्वर्ड में एक विभाग की अध्यक्षता करने वाली पहली महिला बनीं।
एक सचित्र कहानी के रूप में बताया गया

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
सेसिलिया पायने ने क्या खोजा?
अपनी 1925 की डॉक्टरेट थीसिस में, पायने ने दिखाया कि तारे, जिसमें सूर्य भी शामिल है, लगभग पूरी तरह से हाइड्रोजन और हीलियम से बने हैं - हाइड्रोजन लगभग दस लाख गुना अधिक प्रचुर मात्रा में, और हीलियम भारी तत्वों की तुलना में लगभग एक हजार गुना अधिक प्रचुर मात्रा में। इसने इस प्रचलित धारणा को उलट दिया कि तारों की रासायनिक संरचना पृथ्वी के समान थी।
क्या सेसिलिया पायने को यह खोजने का श्रेय मिला कि तारे हाइड्रोजन से बने हैं?
केवल आंशिक रूप से, और केवल समय के साथ। उनकी थीसिस समिति के एक वरिष्ठ खगोलशास्त्री, हेनरी नॉरिस रसेल ने शुरू में उनकी खोज को "स्पष्ट रूप से असंभव" कहा और उन्हें अपने निष्कर्षों को प्रिंट में नरम करने के लिए दबाव डाला। जब रसेल ने चार साल बाद एक अलग विधि का उपयोग करके उसी निष्कर्ष को स्वयं प्रकाशित किया, तो उन्हें पायने की तुलना में लंबे समय तक अधिक लोकप्रिय श्रेय दिया गया, भले ही उन्होंने उनके पहले के काम का हवाला दिया हो।
सेसिलिया पायने-गैपोशकिन की थीसिस को आज क्या माना जाता है?
इसे खगोल विज्ञान के इतिहास में सबसे महत्वपूर्ण कार्यों में से एक माना जाता है - खगोलशास्त्री ओटो स्ट्रुवे ने इसे "खगोल विज्ञान में अब तक लिखी गई सबसे शानदार पीएचडी थीसिस" कहा - और आधुनिक मापों ने उनके मूल हाइड्रोजन और हीलियम प्रचुरता के आंकड़ों की पूरी तरह से पुष्टि की है।