Já em 1918 estudou na escola de meninas de St Paul, onde pode desenvolver sua paixão por música e também pela ciência, onde prevaleceu a segunda. Entrou na Universidade de Cambridge em 1919, estudando botânica, química e física, optou por focar-se em física após assistir a palestra de Arthur Eddington, que possuía como um dos enfoques a Teoria da Relatividade, que despertou muito interesse em Cecilia, a qual foi autorizada a participar das palestras de astronomia.
Em 1923 obteve seu diploma em física bacharelado e após a palestra de Harlow Shapley foi convencida a passar um ano no Harvard College Observatory, tornando-se mais tarde pesquisadora nacional na universidade de Harvard, em Cambridge, Massachusetts. Sua pesquisa teve como conclusão que o Hidrogênio e o Hélio eram os elementos mais abundantes nas estrelas, o que ia contra a visão da época a qual acreditava que as estrelas possuíam uma composição semelhante à da Terra. Foi enviado um artigo contendo esses resultados para Henry Norris Russell, astrônomo líder da época, que disse que tais resultados eram impossíveis, apesar de Payne-Gaposchkin estar correta, tendeu perante Russell (que apenas em 1929 admitiu que Payne estava correta).
Payne recebeu em 1925 o primeiro Ph.D do Colégio Radcliffe para sua tese Atmosferas estelares: Uma contribuição para o estudo observacional de alta temperatura nas camadas reversíveis das estrelas, uma vez que Harvard não concedia doutorado às mulheres, no mesmo ano detectou o efeito Stark nos espectros das estrelas mais quentes, porém o artigo não foi publicado.
Em 1927 foi nomeada Assistente Técnica de Harlow Shapley. Publicou As estrelas de alta luminosidade em 1930 e em 1943 publicou The Scholar and the World, sendo Introdução à astronomia seu livro mais importante. Já em 1938 recebeu o título de Astrônoma e em 1956 foi nomeada professora em Harvard, de 1956 a 1960 foi Presidente do Departamento de Astronomia da Universidade de Harvard. Cecilia se aposentou 5 anos mais tarde, mas não interrompeu seu trabalho na Smithsonian Astrophysical Observatory, onde trabalhou até 1979. Payne morreu em 7 de dezembro do mesmo ano, em Cambridge, Massachusetts.
Referências
O’CONNOR, J J; ROBERTSON, e F. Cecilia Helena Payne-Gaposchkin. Disponível em: <http://www-history.mcs.st-and.ac.uk/Biographies/Payne-Gaposchkin.html>. Acesso em: 15 maio 2018.
GREGERSEN, Erik. Cecilia Payne-Gaposchkin. Disponível em: <https://www.britannica.com/biography/Cecilia-Payne-Gaposchkin>. Acesso em: 15 maio 2018.