塞西莉亚·佩恩与恒星主要由氢组成这一发现
1925年，一位25岁的研究生证明恒星几乎完全由氢组成。该领域资深专家告诉她，这个结果是不可能的。
1925年，25岁的研究生塞西莉亚·佩恩向哈佛大学天文台提交了一篇博士论文，提出当时天文学界几乎无人相信的观点：太阳和恒星几乎完全由氢和氦组成，而不是像地球那样由铁、硅和岩石混合而成。当时天文学家普遍认为，恒星本质上是地球的超热版本——从化学角度来说，是炽热的地球。佩恩对星光的分析却得出了不同的结论，而她是正确的。
她的论文后来被天文学家奥托·斯特鲁维称为天文学史上最杰出的博士论文。在她撰写论文时，该国一位最资深的天文学家书面告诉她，她的核心发现显然是不可能的。
实际数据显示了什么
佩恩的论文题为《恒星大气：对恒星逆转层高温观测研究的贡献》，结合了恒星光谱研究和一项新近发展的理论，该理论描述了原子在极端温度下如何失去电子。她首次将该理论严格应用于星光，计算了恒星大气中不同元素的相对丰度，发现氢的丰度比铁和硅等重元素高出约一百万倍，氦的丰度高出约一千倍。换句话说，恒星绝大部分是氢和氦，其他所有元素都只占微量。
她为何差点埋没自己的发现
亨利·诺里斯·罗素是普林斯顿大学的一位资深天文学家，也是佩恩论文委员会的成员。他审阅了她的草稿后回信说，氢相对于重元素如此高的丰度“显然是不可能的”，这反映了当时人们普遍认为恒星与地球成分相同的信心。在这种压力下，佩恩在论文的出版版本中，将自己关于氢和氦的丰度描述为“几乎肯定不真实”——但仍然印出了实际数字。研究这一事件的历史学家将这种措辞解读为一种故意的妥协：她在文字上与结论保持距离，同时确保数据本身作为她的首创被记录在案。
四年后得到证实，但功劳却被削弱
1929年，罗素——正是那位曾敦促她软化措辞的天文学家——发表了自己的论文，使用不同的方法得出了关于恒星中氢丰度的相同结论，并赞许地引用了她早期的工作。此后多年，罗素常常被认为是这一发现的普及功臣，尽管佩恩首先得出并发表了这一发现。现代测量已完全证实了她最初的数字：银河系中恒星的公认成分大约是74%的氢和24%的氦，所有其他元素加起来约占2%。她后来成为哈佛大学第一位系主任。
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常见问题
塞西莉亚·佩恩发现了什么？
在1925年的博士论文中，佩恩指出包括太阳在内的恒星几乎完全由氢和氦组成——氢的丰度比重元素高出约一百万倍，氦的丰度高出约一千倍。这推翻了当时普遍认为恒星与地球化学成分大致相同的假设。
塞西莉亚·佩恩是否因发现恒星由氢组成而获得认可？
只是部分认可，并且是随着时间推移才获得的。她论文委员会的一位资深天文学家亨利·诺里斯·罗素最初称她的发现“显然是不可能的”，并施压她软化出版结论。四年后，当罗素自己使用不同方法发表相同结论时，他在很长一段时间内比佩恩获得了更多的普及认可，尽管他引用了她早期的工作。
塞西莉亚·佩恩-加波什金的论文今天被如何看待？
它被广泛认为是天文学史上最重要的著作之一——天文学家奥托·斯特鲁维称其为“天文学史上最杰出的博士论文”——现代测量已完全证实了她最初的氢和氦丰度数据。