Cecilia Payne-Gaposchkin urodziła się 10 maja 1900 roku w Wendover, Wielka Brytania a zmarła 7 grudnia 1979 roku w Cambridge, Massachusetts, Stany Zjednoczone. Payne rozpoczęła studiować botanikę na University of Cambridge ale została urzeczona wykładem publicznym Arthura Eddingtona, astronoma, który obserwował w 1919 roku zaćmienie Słońca, które potwierdziło ogólną teorię względności Einsteina. Po tym wykładzie je zainteresowania skupiły się najpierw na fizyce, a następnie astronomii. Zdając sobie sprawę z ograniczonych możliwości dla kobiet-naukowców w Anglii, Payne zdecydowała się na stypendium w Harvard College Observatory. Tam studiowała widma gwiazd, analizując światło z gwiazd wydedukowała ich skład chemiczny i inne właściwości.
W tym czasie naukowcy klasyfikowali gwiazdy w kilku kategoriach w zależności od ich widma. Wielu astronomów podejrzewało, że gwiazdy w dużej mierze mają taki sam skład jak Ziemia, ale różnią się pod od niej pod względem temperatury powierzchni, co prowadzi do zmian w widmie. Payne w swojej pracy doktorskiej określiła ilościowo różne temperatury powierzchni dla poszczególnych gwiazdowych klas. Ale te widma doprowadziły ją do zaskakującego wniosku: gwiazdy są wykonane prawie wyłącznie z wodoru i helu. Minęło kilka lat nim astronomowie zaakceptowali ten aspekt jej pracy doktorskiej, którą paru wybitnych astronomów później nazwie „niewątpliwie najbardziej genialną pracą doktorską z astronomii kiedykolwiek napisaną.” Wkład Payne stał się centralnym elementem współczesnej astronomii i astrofizyki: wszechświat jest zalany przez wodór, z gwiazdami i ich wybuchami jako supernowych odpowiedzialnymi za tworzenie cięższych pierwiastków.
Później w swej karierze Payne zwróciła uwagę na gwiazdy zmienne, i ich przypływy i odpływy jasności. W 1956 roku, po wielu latach jako bycia jednym z wiodących na świecie astronomów, Harvard w końcu nadał jej tytuł profesora, jako pierwszej kobiecie w historii tej uczelni.