Ayrıca 1934, Payne Rusya doğumlu Harvard astronom ve astrofizikçi Sergei Gaposchkin evlendi. Onlar birçok değişken yıldız projeler üzerinde birlikte çalıştık.
Harvard Koleji Gözlemevi'nde Payne-Gaposchkin çalışmaları gayri resmi ve onaylanmamış kalmıştır. 1945 Ayrıca, o kadınların kendi alanında homurtu işi nasıl yaptığını görene kadar o Harvard'da öğretilen derslerin hiçbiri kataloğunda yer bulundu. Gözlemevi arka odalarda, kadınlar yıldız konumları ve diğer bilim adamlarının sonuçlarının katalog hacimlerini ölçmek için gerekli hesaplamalar üzerinde çalıştılar. Bazıları yüksek bilim yetenek ile başlamıştı, ancak çabalarını cesareti olmuştu. Evlendikten eğer onlar işlerini kaybedebileceğini ya da düşük maaş şikayet durumunda. 1938 yılında Payne-Gaposchkin Phillips astronomu unvanı verildi.
İkinci Dünya Savaşı (1939-1945) sonra, yeni bir yönetmen gözlemevinin devraldı. Nihayet, 1956 yılında, 31 yıllık bir bekleyişten sonra, Payne-Gaposchkin Harvard, 1966. O Harvard'da tamamen imtiyazlı profesör olmak için ilk kadın kadar o düzenlenen bir pozisyonda astronomi imtiyazlı profesör unvanını aldı. Aynı zamanda, o erkek egemen bir alanda bir kadın Payne-Gaposchkin genç kadın öğrencilere güçlü bir destekçisi haline yardımcı olarak 1956 1960 Her kendi mücadelelerle Astronomi Harvard'ın Bölümü başlığı, ilk kadın departmanı başkanı oldu.
astronomi Payne-Gaposchkin başarıları sayısız idi. O yıldızlı kimyasal bileşimi keşfetti. Özellikle, o, hidrojen ve helyum yıldız ve en bol bulunan elemanlar olduğu keşfedilmiştir. Bu nedenle, evrende. O da yıldız sıcaklıkları belirledi. O, bir prizmadan geçirilerek, (Astronomlar bir yıldızın verir enerji miktarı için kullanılan bir terimdir parlaklığını kullanın.) Bu yer analiz ışığı uzak galaksilerdeki yıldızların ayrıntılı çalışma ve yüksek parlaklık yıldızlı spektrumları analizleri bu şey öğrendim hangi bir spektrumu
