Cecilia Payne-Gaposchkin

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Cecilia Payne-Gaposchkin (née le à Wendover en Angleterre et morte le ) 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, une des premières astronomes à envisager que les étoiles sont composées majoritairement d’hydrogène, à l'encontre du consensus scientifique de l'époque.

Biographie[modifier | modifier le code]

Cecilia Helena Payne est née à Wendover en Angleterre, fille ainée des trois enfants d'Emma Pertz, une peintre, et d'Edouard John Payne, avocat, historien et musicien qui meurt alors qu'elle a quatre ans.

Sa précocité intellectuelle se manifeste dès l'école primaire. À cette période, elle met au point un protocole scientifique pour vérifier l'effet de la prière, en comparant les résultats à un examen de deux groupes, dont l'un est composé de personnes ayant prié pour le succès et l'autre non. Le groupe qui n'avait pas prié s'est avéré avoir plus de succès. Cecilia Payne sera dès lors agnostique[1]. 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.

Sa thèse[modifier | modifier le code]

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

En 1924, elle rédige un article en ce sens mais quand elle le fait relire par Henry Russell, il la dissuade de publier sa découverte, arguant que la Terre et étoiles doivent avoir une constitution semblable. Or Russell a été le professeur de Harlow Shapley, qui est le patron de Cecilia Payne, et s'il n'est pas convaincu, personne ne le sera : elle s'incline.

En 1925, Cecilia soutient cependant sa thèse, intitulée « Stellar Atmospheres, A Contribution to the Observational Study of High Temperature in the Reversing Layers of Stars », où elle présente ses travaux et conclusions, mais laisse de côté la question de l'hydrogène[2].

Après avoir atteint les mêmes conclusions par d'autres moyens, Russel réalise que Cecilia avait raison. Dans une publication parue en 1929, il reconnaît l'antériorité de la découverte de Payne. Néanmoins, cette découverte lui est souvent attribuée[3],[4].

Otto Struve dira en 1962 de cette thèse qu'elle était « assurément la plus brillante thèse de doctorat d'astronomie jamais écrite. »[5]

Carrière[modifier | modifier le code]

Cecilia Payne-Gaposchkin au travail.

Devenue citoyenne américaine en 1931, elle rencontre en 1933, lors d'un congrès en Allemagne, Sergei Gaposchkin, qui a fui les purges soviétiques et craint pour son avenir dans l'Allemagne nazie. Elle l'épousera en 1934, après l'avoir aidé à obtenir un visa pour les États-Unis et lui avoir trouvé un poste à Harvard.

Bien que mariée, elle conserve son poste de chercheur, ce qui choque à l'époque. Son patron, Harlow Shapley, ne réagit cependant que lorsqu'elle prononce une conférence alors qu'elle est enceinte de cinq mois et lui demandera que cela ne se reproduise plus[6],[7].

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

Elle n'obtiendra un poste permanent à Harvard qu'en 1938, et devra attendre jusqu'en 1956 avant d'être nommée professeur et devenir la première femme à diriger le département d'astronomie de l'université.

Dans les années 1950, elle étudie les novas, pour lesquelles elle propose en 1957 une classification basée sur la vitesse d'évolution de leurs courbes de lumière.

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

Distinctions honorifiques[modifier | modifier le code]

Références[modifier | modifier le code]

  1. (en) Ronald Bruce Meyer, « Cecilia Payne », sur Free Thourght Almanach (consulté le 24 avril 2016).
  2. C. H. Payne, Stellar Atmospheres; A Contribution to the Observational Study of High Temperature in the Reversing Layers of Stars, Radcliffe College, (Bibcode 1925PhDT.........1P)
  3. (en) R. Padman, « Cecilia Payne-Gaposchkin (1900–1979) », Newnham College Biographies, Newnham College, (consulté le 5 mars 2010)
  4. (en) « A friend to the stars: Cecilia Payne-Gaposchkin »(ArchiveWikiwixArchive.isGoogleQue faire ?), epigenesys.eu (consulté le 22 septembre 2014)
  5. (en) J. Turner, « Cecilia Helena Payne-Gaposchkin », Contributions of 20th Century Women to Physics, UCLA, (consulté le 10 octobre 2012)
  6. (en) Cecilia Payne-Gaposchkin from Encyclopedia of World Biography. ©2005-2006 Thomson Gale, a part of the Thomson Corporation.
  7. (en) Cecilia Payne-Gaposchkin Facts, YourDictionary.
  8. Rittenhouse Medal Recipients, accessed 2012-10-10

Source[modifier | modifier le code]

Voir aussi[modifier | modifier le code]

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