Astronomía observacional
Como ciencia, el estudio de la astronomía se ve algo obstaculizado por el hecho de que los experimentos directos con las propiedades del universo distante no son posibles. Sin embargo, esto es parcialmente compensado por el hecho de que los astrónomos tienen un vasto número de visibles ejemplos de fenómenos estelares que pueden ser examinados. Esto permite que los datos de observación se puedan representar en gráficos y tendencias generales. Ejemplos cercanos de fenómenos específicos, como las estrellas variables, puedan entonces ser utilizadas para inferir el comportamiento de este tipo de estrellas que se hallan mucho más alejadas. Estos puntos de referencia pueden por lo tanto ser empleados para medir otros fenómenos en ese vecindario, incluyendo la distancia a una galaxia.
Cecilia Helena Payne-Gaposchkin
Estudió inicialmente botánica, física y química en la Universidad de Cambridge. Ante la imposibilidad de conseguir un título allí debido a su sexo, abandonó Inglaterra en el año 1922 con la intención de vivir en Estados Unidos, cuya nacionalidad acabó obteniendo en 1931. En 1925 se convirtió en la primera persona en lograr un doctorado en el área de astronomía en el Radcliffe College (actualmente parte de Harvard) y lo hizo gracias a su disertación sobre “atmósferas estelares, una contribución al estudio de observación de las altas temperaturas en las capas inversoras de estrellas” ("Stellar Atmospheres, A Contribution to the Observational Study of High Temperature in the Reversing Layers of Stars"). El astrónomo Otto Struve caracterizó el trabajo de Cecilia como: “indudablemente la tesis doctoral en Astronomía más brillante de la historia”. Aplicó la teoría de la ionización desarrollada por el físico Meghnad Saha para poder relacionar exactamente la clasificación espectral de las estrellas con sus temperaturas absolutas. La tesis estableció que el hidrógeno era el componente principal de las estrellas.