Od 1927 do 1938 roku pracowała jako asystenta technicznego Shapley jest na Harvardzie Obserwatorium. Shapley często trzymane Payne z wykorzystaniem nowych urządzeń elektronicznych, a on był odpowiedzialny za utrzymanie jej imię z katalogów Harvard lub Radcliffe. Nauczyła lat później, że zapłacił jej pensję z "koszty sprzętu". W 1934 roku amerykański astronom Henry Norris Russell, o którym mowa Payne, gdy pisał, że najlepszym kandydatem w Ameryce, aby być jego następcą na Uniwersytecie w Princeton ", niestety, jest kobietą "Russell był bardzo wpływową w rozwoju astrofizyki teoretycznej w Stanach Zjednoczonych i był dyrektorem obserwatorium Uniwersytetu Princeton od 1912 do 1947. Ani Harvard ani Princeton uważałby członkiem kobieta wydziału. Największa
Również w 1934, Payne ożenił astronom pochodzenia rosyjskiego Harvard i astrofizyk Siergiej Gaposchkin. Pracowali razem od wielu zmiennych projektów gwiezdnych. Największa
Praca w Payne-Gaposchkin Obserwatorium Harvard College na nieoficjalne i niepotwierdzone pozostał. Żaden z kursów uczyła w Harvardzie zostały wymienione w katalogu, aż 1945. Ponadto, widziała, jak zrobił pracę kobiet grunt w swojej dziedzinie. W pokojach z powrotem w obserwatorium, kobiety pracowały nad obliczeń potrzebnych do pomiaru położenia gwiazdkowe i Katalog ilości wyników innych naukowców. Część z nich zaczęła się wysokim nauki talent, ale został zniechęcony w ich wysiłkach. Mogli stracić pracę, jeśli w związku małżeńskim lub jeżeli narzekali ich niskie pensje. W 1938 Payne-Gaposchkin otrzymał tytuł Phillips astronoma. Największa
Po II wojnie światowej (1939-1945), nowy dyrektor przejął obserwatorium. Wreszcie, w 1956 roku, po 31 latach oczekiwania, Payne-Gaposchkin otrzymał tytuł astronomii mianowany profesor Uniwersytetu Harvarda, pozycji pełniła aż do 1966. Była pierwszą kobietą, aby stać się w pełni na Uniwersytecie Harvarda mianowany profesor. W tym samym czasie, stała się pierwszą Dział kobieta krzesła, kierując Działem Harvardu Astronomii od 1956 do 1960 roku jej własnych zmagań jako kobieta w dziedzinie zdominowanej przez mężczyzn pomogło Payne-Gaposchkin stać się zwolennikiem młodych kobiet studentów.
osiągnięcia Payne-Gaposchkin w astronomii były liczne. Odkryła, skład chemiczny gwiazd. W szczególności, gdy odkryła, że z wodoru i helu są najbardziej liczne elementy gwiazd i. w związku z tym, we wszechświecie. Ona równ