Cecilia Payne : la scientifique qui a découvert de quoi sont faites les étoiles

Une enfance entre Angleterre et passion pour les sciences

Née le 10 mai 1900 à Wendover en Angleterre, Cecilia Helena Payne (1900-1979) développe très tôt un intérêt pour les sciences. Son père, historien et avocat, encourage sa curiosité intellectuelle. À 19 ans, elle assiste à une conférence de Arthur Stanley Eddington (1882-1944) sur l'éclipse de 1919 qui confirme la théorie de la relativité générale. Cette conférence change le cours de sa vie.

Un parcours académique semé d'embûches

En 1919, elle obtient une bourse pour étudier la botanique, la physique et la chimie au Newnham College de Cambridge. Cependant, Cambridge ne délivre pas de diplômes aux femmes avant 1948. Elle termine ses études sans diplôme officiel.

En 1923, elle émigre aux États-Unis où elle obtient une bourse pour travailler à l'observatoire du HCO. Elle y devient la première femme à obtenir un doctorat en astronomie (1925) avec une thèse révolutionnaire sur la composition des étoiles.

La thèse qui a changé l'astronomie

Dans sa thèse intitulée "Stellar Atmospheres", Payne démontre que :

• Les étoiles sont principalement composées d'hydrogène (environ 90%) et d'hélium (presque 10%)
• Les autres éléments ne représentent qu'une infime fraction (environ 1-2%)
• Le Soleil a une composition similaire aux autres étoiles

Ces conclusions, initialement rejetées par des astronomes comme Henry Norris Russell (1877-1957), seront confirmées quelques années plus tard. Son travail fonde l'astrophysique moderne.

Une carrière marquée par des découvertes majeures

Après son doctorat, Payne reste à Harvard où elle :

• Étudie les étoiles variables avec Harlow Shapley (1885-1972)
• Publie plusieurs livres fondamentaux sur les étoiles et la Voie lactée
• Devient la première femme professeur à Harvard en 1956
• Dirige le département d'astronomie de 1956 à 1960

Héritage et reconnaissance tardive

Malgré ses contributions majeures, Payne a dû lutter contre les préjugés sexistes toute sa carrière. Ses travaux ont permis :

• La compréhension de l'évolution stellaire
• Le développement de la spectroscopie stellaire
• La classification moderne des étoiles

Elle reçoit finalement la reconnaissance qu'elle mérite avec des distinctions comme le prix Henry Norris Russell en 1976.