
English: 
Thank you to Target for supporting PBS.
Pin-pricks in the celestial sphere, through
which shines the light of heaven?
Or gods and heroes looking down from their
constellations?
Or lights kindled above middle earth by Varda
Elbereth and brightened with the dew of the
trees of Valinor?
Science has long pondered the mysteries of
the stars.
And this is how we finally figured them out.
The first thing you learn in astronomy is
that the sun and the other stars are giant
balls of fiery hydrogen and helium, powered
by raging nuclear furnaces in their cores.
But this knowledge is surprisingly recent.
A hundred years ago, we were starting to plumb
the deepest mysteries of the universe with
Einstein’s relativity and with quantum theory.
But
we had no idea what that giant bright thing
in the sky was.
We didn’t know what stars were made of nor
where their energy came from.

Italian: 
 Grazie a Target per il supporto di PBS. 
 Punture di spilli nella sfera celeste, attraverso la quale risplende la luce del cielo? 
 O divinità ed eroi che guardano dall'alto delle loro costellazioni? 
 O luci accese sopra la Terra di Mezzo da Varda Elbereth e illuminate dalla rugiada del 
 alberi di Valinor? 
 La scienza ha a lungo meditato sui misteri delle stelle. 
 Ed è così che li abbiamo finalmente individuati. 
 La prima cosa che impari in astronomia è che il sole e le altre stelle sono giganti 
 sfere di idrogeno ed elio ardenti, alimentate da forni nucleari infuriati nei loro nuclei. 
 Ma questa conoscenza è sorprendentemente recente. 
 Cento anni fa, stavamo iniziando a sondare i misteri più profondi dell'universo 
 La relatività di Einstein e con la teoria quantistica. 
 Ma non avevamo idea di cosa fosse quella gigantesca cosa luminosa 
 nel cielo era. 
 Non sapevamo di cosa fossero fatte le stelle né da dove provenisse la loro energia. 

English: 
On the other hand, it’s impressive that
we figured it out at all - afterall, we’ve
never been to a star, never sampled its stuff
to put under a microscope.
And yet in a handful of years during the 1920s
we went from no idea to having a pretty solid
understanding of stellar physics.
And a lot of it was thanks to a brilliant
young astronomer named Cecilia Payne.
You may not have heard of Cecilia Payne - later
Cecilia Payne-Gaposchkin - and that’s a shame.
She not only revolutionized our understanding
of the stars, but she helped blaze a trail
in astronomy and physics for the women who
would come after.
We’ll get to the physics in a minute - but
Payne deserves a quick bio.
She was born in Great Britain in 1900 and
always knew she wanted to be a scientist.
She was tending towards biology at Cambridge
University where she ended up in a lecture
by the great astrophysicist Sir Arthur Eddington,
who recounted his recent solar eclipse expedition
in which he verified Einstein’s new general
theory of relativity.

Italian: 
 D'altra parte, è impressionante che l'abbiamo capito - dopotutto, lo abbiamo fatto 
 non sono mai stato da una star, mai provato la sua roba per metterla al microscopio. 
 Eppure in una manciata di anni durante gli anni '20 siamo passati dall'assenza di idea ad avere un'idea abbastanza solida 
 comprensione della fisica stellare. 
 E molto è stato grazie a una giovane e brillante astronomo di nome Cecilia Payne. 
 Potresti non aver sentito parlare di Cecilia Payne - in seguito Cecilia Payne-Gaposchkin - e questo è un peccato. 
 Non solo ha rivoluzionato la nostra comprensione delle stelle, ma ha contribuito a tracciare una pista 
 in astronomia e fisica per le donne che sarebbero venute dopo. 
 Andremo alla fisica tra un minuto, ma Payne merita una breve biografia. 
 È nata in Gran Bretagna nel 1900 e ha sempre saputo di voler diventare una scienziata. 
 Tendeva alla biologia all'Università di Cambridge, dove è finita in una conferenza 
 dal grande astrofisico Sir Arthur Eddington, che ha raccontato la sua recente spedizione di eclissi solare 
 in cui ha verificato la nuova teoria generale della relatività di Einstein. 

Italian: 
 Nelle stesse parole di Payne: "Il risultato è stata una trasformazione completa della mia immagine del mondo". 
 Passò dalla biologia alla fisica, finì gli studi, ma non riuscì nemmeno a laurearsi 
 correttamente - Cambridge semplicemente non conferiva tali diplomi alle donne. 
 Cecilia Payne ha messo gli occhi sul Nuovo Mondo. 
 L'Università di Harvard nel Massachusetts si stava già dimostrando almeno un po 'più amichevole 
 alle donne. 
 Annie Jump Cannon e Henrietta Swan Leavitt, due dei grandi dell'astronomia stellare, l'avevano fatto 
 vieni attraverso il Radcliffe College, il college femminile adiacente all'Harvard tutto maschile. 
 E la stessa Harvard stava aprendo le sue porte alle studentesse laureate. 
 Era il 1923 e appena terminata la laurea Payne era già estremamente ben informata. 
 Abbastanza da sapere cosa voleva ricercare: voleva svelare i misteri 
 delle stelle. 
 Torneremo a Cecilia - per ora passiamo a una scienza stellare. 

English: 
In Payne’s own words: “The result was
a complete transformation of my world picture.”
She switched from biology to physics, finished
her studies, but couldn’t even graduate
properly - Cambridge simply did not award
such degrees to women.
Cecilia Payne set her eyes on the New World.
Harvard University in Massachusetts was already
proving itself at least a little friendlier
to women.
Annie Jump Cannon and Henrietta Swan Leavitt
- two of the greats of stellar astronomy - had
come through Radcliffe College - the women’s
college adjoining the all-male Harvard.
And Harvard itself was just now opening its
doors to female graduate students.
This was 1923, and just out of her degree
Payne was already extremely broadly knowledgeable.
Enough so that she knew what she wanted to
research - she wanted to unlock the mysteries
of the stars.
We’ll come back to Cecilia - for now let’s
get to some stellar science.

English: 
The secret to understanding the stars is not
exactly in the light they send to us.
Rather, it’s in the light that they fail
to send.
This is a modern spectrum of the Sun - it’s
the amount of light we receive at different
colors - or in other words, from photons of
different energies of frequencies.
Most of this light comes the photosphere - a
layer around 100 km deep at the surface of
the Sun.
It’s the glow of the 6000 K hot material
in that layer.
The colour of a star depends on that temperature
- blue for hot stars, red for cooler stars,
and sort of greenish-yellow for stars like
our Sun.
But on its own, that thermal light is a very
smooth curve across the spectrum.
So what about these dark bands?
Those are where photons of very specific energies
have been plucked out of this thermal light.
It works like this.
A photon trying to escape from inside the
Sun encounters a lot of obstacles.

Italian: 
 Il segreto per capire le stelle non è esattamente nella luce che ci inviano. 
 Piuttosto, è alla luce che non riescono a inviare. 
 Questo è uno spettro moderno del Sole: è la quantità di luce che riceviamo in modo diverso 
 colori - o in altre parole, da fotoni di diverse energie di frequenze. 
 La maggior parte di questa luce proviene dalla fotosfera, uno strato profondo circa 100 km sulla superficie 
 il Sole. 
 È il bagliore del materiale caldo 6000 K in quello strato. 
 Il colore di una stella dipende da quella temperatura: blu per stelle calde, rosso per stelle più fredde, 
 e una sorta di giallo-verdastro per stelle come il nostro sole. 
 Ma di per sé, quella luce termica è una curva molto liscia attraverso lo spettro. 
 E per quanto riguarda queste band oscure? 
 Quelli sono dove i fotoni di energie molto specifiche sono stati strappati da questa luce termica. 
 Funziona così. 
 Un fotone che cerca di fuggire dall'interno del Sole incontra molti ostacoli. 

English: 
One of the most severe is that the Sun is
full of free electrons - electrons that were
stripped from their atoms due to the intense
heat.
Electrons deflect the path of a photon very
easily.
So any given photon has to bounce its way
between many electrons before finding its
way to the surface.
A photon coming from the core of the Sun will
be or scattered so many times that what should
be a 1-second journey to the surface can take
10s of thousands of years.
Once it gets close to the surface, material
is much less dense, so there are fewer free
electrons to do the scattering.
By the time a photon reaches the photosphere
it has a 50-50 chance of traveling the final
100km to space without bumping into anything.
At least, that’s true for most of the light.
But some photons encounter a new obstacle.
As temperature drops, it becomes possible
for some electrons to be captured by nuclei
to form atoms.
And if free electrons are good at stopping
photons in their tracks, these atoms are even
better.

Italian: 
 Uno dei più gravi è che il Sole è pieno di elettroni liberi, gli elettroni che lo erano 
 spogliati dai loro atomi a causa del calore intenso. 
 Gli elettroni deviano il percorso di un fotone molto facilmente. 
 Quindi ogni fotone deve rimbalzare tra molti elettroni prima di trovare il suo 
 strada verso la superficie. 
 Un fotone proveniente dal nucleo del Sole sarà o sarà disperso così tante volte che cosa dovrebbe 
 essere un viaggio di 1 secondo verso la superficie può richiedere decine di migliaia di anni. 
 Una volta che si avvicina alla superficie, il materiale è molto meno denso, quindi ce ne sono meno liberi 
 elettroni per fare lo scattering. 
 Quando un fotone raggiunge la fotosfera, ha una probabilità del 50-50 di superare la finale 
 100 km nello spazio senza sbattere contro nulla. 
 Almeno, questo è vero per la maggior parte della luce. 
 Ma alcuni fotoni incontrano un nuovo ostacolo. 
 Quando la temperatura scende, diventa possibile che alcuni elettroni vengano catturati dai nuclei 
 per formare atomi. 
 E se gli elettroni liberi sono bravi a fermare i fotoni sulle loro tracce, questi atomi lo sono 
 meglio. 

English: 
An atom can absorb a photon if doing so would
cause one of its electrons to jump up to a
higher energy level.
The energy of the photon and the energy of
the electron jump have to be exactly the same.
So any photons trying to escape the Sun that
happen to have one of these particular energies
are going to get sucked up on its way out.
And that’s what these dark lines are - we
call them absorption lines.
Each element on the periodic table produces
a different set of lines corresponding to
its unique energy levels.
Just seeing which absorption lines are present
tells you which elements are present inside
the Sun.
When the spectrum of the Sun was first studied,
it was noticed that the most prominent lines
corresponded to the most common elements on
the surface of the Earth.
The prevailing wisdom came to be that the
sun was made of exactly the same stuff as
the Earth - just a lot, lot hotter.
But to test this - to figure out the true
composition of the sun from these absorption

Italian: 
 Un atomo può assorbire un fotone se così facendo uno dei suoi elettroni salta a 
 livello di energia più alto. 
 L'energia del fotone e l'energia del salto di elettroni devono essere esattamente la stessa. 
 Quindi ogni fotone che cerca di sfuggire al Sole ha una di queste particolari energie 
 verranno risucchiati mentre escono. 
 Ed è questo che sono queste linee scure: le chiamiamo linee di assorbimento. 
 Ogni elemento della tavola periodica produce un diverso insieme di linee corrispondenti a 
 i suoi livelli di energia unici. 
 Il solo vedere quali linee di assorbimento sono presenti ti dice quali elementi sono presenti all'interno 
 il Sole. 
 Quando lo spettro del Sole è stato studiato per la prima volta, si è notato che le linee più prominenti 
 corrispondeva agli elementi più comuni sulla superficie della Terra. 
 La saggezza prevalente fu che il sole era fatto esattamente della stessa materia di 
 la Terra - solo molto, molto più calda. 
 Ma per verificarlo, per capire la vera composizione del sole da questi assorbimenti 

Italian: 
 linee - stava per fare dei seri progressi nella comprensione di come funzionano sia le stelle che gli atomi 
 Fortunatamente l'aiuto era a portata di mano. 
 Il nuovissimo campo della meccanica quantistica stava emergendo in Europa, e un giovane astrofisico 
 di nome Cecilia Payne era appena arrivata ad Harvard. 
 Anche all'inizio della sua carriera, Payne era molto letta e quindi sapeva di qualcosa di rivoluzionario 
 lavorare nella prima teoria quantistica che potrebbe usare per decodificare i complessi modelli di assorbimento 
 linee in stelle. 
 Uno dei motivi della complessità degli spettri stellari è che non si ottiene solo un modello 
 di linee di assorbimento per elemento. 
 Ottieni un modello diverso per ogni diverso stato di ionizzazione di ogni diverso elemento. 
 In ambienti energetici come il Sole, gli elettroni vengono regolarmente liberati dai loro atomi. 
 Gli atomi sono ionizzati. 
 Ciò cambia i livelli di energia degli elettroni che rimangono, risultando in un insieme diverso 
 di possibili linee di assorbimento a seconda di quanti elettroni sono stati liberati. 
 Quindi lo schema delle linee di assorbimento dipende dall'abbondanza di ogni elemento E dal 

English: 
lines - was going to take some serious advances
in understanding how both stars and atoms work
Fortunately help was at hand.
The brand new field of quantum mechanics was
emerging in Europe, and a young astrophysicist
named Cecilia Payne had just arrived at Harvard.
Even that early in her career, Payne was widely
read and so she knew about some groundbreaking
work in early quantum theory that she could
use to decode the complex patterns of absorption
lines in stars.
One of the reasons for the complexity of stellar
spectra is that you don’t just get one pattern
of absorption lines per element.
You get a different pattern for every different
ionization state of every different element.
In energetic environments like the Sun, electrons
are regularly kicked free from their atoms.
The atoms are ionized.
That changes the energy levels of the electrons
that remain, resulting in a different set
of possible absorption lines depending on
how many electrons have been kicked free.
So the pattern of absorption lines depends
on the abundance of each element AND on the

English: 
abundance of each ionization state of that
element.
Not long before Celilia Payne started her
research, Indian astrophysicist Meghdad Saha
had used early ideas in quantum theory to
crack the ionization problem.
He figured out a formula that told how much
of each ionization state you should get if
you have a cloud of some element at a given
temperature and pressure.
Saha and others began to apply this theory
to stellar absorption lines.
But it was Cecilia Payne to figured it all
out.
Payne realized that it should be possible
to translate a star’s absorption line pattern
into measures of temperature and composition.
But it wasn’t straightforward - there are
multiple competing influences determining
the strength of a given absorption line.
For one thing, each absorption line is formed
as light deeper within the sun traverses a
large distance, over which temperature and
pressure drop dramatically.
And different lines are predominantly formed
at different depths.
In astrophysics, these sort of messy, competing
effects rule the universe.
It’s literally impossible to disentangle
everything.

Italian: 
 abbondanza di ogni stato di ionizzazione di quell'elemento. 
 Non molto tempo prima che Celilia Payne iniziasse la sua ricerca, l'astrofisica indiana Meghdad Saha 
 aveva usato le prime idee della teoria quantistica per risolvere il problema della ionizzazione. 
 Ha escogitato una formula che diceva quanto di ogni stato di ionizzazione dovresti ottenere se 
 hai una nuvola di qualche elemento a una data temperatura e pressione. 
 Saha e altri iniziarono ad applicare questa teoria alle linee di assorbimento stellari. 
 Ma è stata Cecilia Payne a capire tutto. 
 Payne si rese conto che dovrebbe essere possibile tradurre lo schema della linea di assorbimento di una stella 
 in misure di temperatura e composizione. 
 Ma non è stato semplice: ci sono molteplici influenze concorrenti che determinano 
 la forza di una data linea di assorbimento. 
 Per prima cosa, ogni linea di assorbimento si forma quando la luce più profonda all'interno del sole attraversa a 
 grande distanza, oltre la quale la temperatura e la pressione calano drasticamente. 
 E diverse linee sono prevalentemente formate a diverse profondità. 
 In astrofisica, questi effetti disordinati e in competizione governano l'universo. 
 È letteralmente impossibile districare tutto. 

English: 
A big part of making progress in astrophysics
is finding clean relationships amid the chaos.
Cecilia realized a couple of things - first
was that although the strongest absorption
lines were hard to interpret, theoretically
the strength of the weakest lines should be
proportional to the abundance of the particular
ionization state of that element.
That didn’t tell you exactly how much of
that ion type there was - just the relative
amount compared to other ion types.
So the second realization was that although
she couldn’t get the total quantity of each
ion or of the element, with certain assumptions
she could get the relative amounts of the elements
compared to each other.
Cecilia Payne set about analyzing the many
spectra of stars that had been observed at
Harvard Observatory.
She calculated the relative abundances of
the elements and found they varied between
stars, but were generally similar to what
we find on Earth’s surface - but with a
couple of extreme differences.

Italian: 
 Una parte importante del progresso in astrofisica è trovare relazioni pulite nel caos. 
 Cecilia si rese conto di un paio di cose: la prima era quella, sebbene il più forte assorbimento 
 le linee erano difficili da interpretare, teoricamente dovrebbe esserlo la forza delle linee più deboli 
 proporzionale all'abbondanza del particolare stato di ionizzazione di quell'elemento. 
 Questo non ti diceva esattamente quanto di quel tipo di ioni ci fosse - solo il parente 
 quantità rispetto ad altri tipi di ioni. 
 Quindi la seconda realizzazione fu che sebbene non potesse ottenere la quantità totale di ciascuno 
 ione o dell'elemento, con determinate ipotesi potrebbe ottenere le quantità relative degli elementi 
 l'uno rispetto all'altro. 
 Cecilia Payne iniziò ad analizzare i molti spettri di stelle che erano stati osservati 
 Osservatorio di Harvard. 
 Calcolò le abbondanze relative degli elementi e scoprì che variavano tra loro 
 stelle, ma erano generalmente simili a ciò che troviamo sulla superficie terrestre, ma con a 
 paio di differenze estreme. 

Italian: 
 Sulla Terra l'idrogeno è il terzo elemento più abbondante dopo ossigeno e silicio, mentre l'elio 
 è estremamente raro. 
 I suoi risultati hanno suggerito che l'idrogeno fosse di gran lunga l'atomo più comune nel sole, seguito 
 strettamente da elio. 
 Cecilia Payne aveva scoperto di cosa erano fatti il ​​sole e le stelle. 
 Questo era totalmente contro l'attuale consenso scientifico, ovvero che il Sole fosse stato creato 
 delle stesse cose della Terra. 
 A Payne fu consigliato di minimizzare quel risultato nella sua tesi. 
 Ha sorvolato sul risultato, dicendo che era "quasi certamente non reale" - quello 
 probabilmente era il risultato di non comprendere bene la teoria atomica dell'idrogeno e dell'elio 
 abbastanza. 
 Ma il fatto che il sole fosse composto principalmente da idrogeno ed elio è stato confermato solo 
 pochi anni dopo, e Cecilia Payne è ampiamente riconosciuta per averlo scoperto. 
 A proposito, l'intera scoperta di cosa sono fatte le stelle non era nemmeno il punto principale 
 della tesi di Payne. 

English: 
On Earth, hydrogen is the third most abundant
element after oxygen and silicon, while helium
is extremely rare.
Her results suggested that hydrogen was by
far the most common atom in the sun, followed
closely by helium.
Cecilia Payne had discovered what the sun
and stars were made of.
This was totally against the current scientific
consensus - which was that the Sun was made
of the same stuff as the Earth.
Payne was advised to downplay that result
in her thesis.
She glossed over the result, saying that it
was “almost certainly not real” - that
it was likely the result of not understanding
the atomic theory of hydrogen and helium well
enough.
But the fact of the sun being made mostly
of hydrogen and helium was confirmed only
a few years later, and Cecilia Payne is widely
recognized for discovering this.
By the way, the whole finding out what stars
are made of thing wasn’t even the main point
of Payne’s thesis.

Italian: 
 Ha anche sviluppato un modo per calcolare le temperature delle stelle basandosi solo sull'assorbimento 
 Linee. 
 Questo era molto più preciso rispetto al metodo precedente di osservare semplicemente il colore complessivo 
 della luce termica. 
 Quindi, sì, è così che sappiamo di cosa sono fatte le stelle. 
 Più o meno nello stesso periodo in cui Ceclia Payne stava facendo tutto questo, altri scienziati stavano scoprendo il resto del 
 misteri delle stelle. 
 Lo stesso Arthur Eddington aveva postulato l'intera faccenda della fusione nucleare solo pochi anni prima 
 nel 1920, ma ora sapendo di cosa sono fatte le stelle, lui e altri furono in grado di sviluppare un dettaglio 
 teoria della fisica stellare. 
 Le stelle sono passate dall'essere completamente misteriose a uno degli abitanti meglio compresi del 
 universo. 
 E Cecilia? 
 Rimase negli Stati Uniti e divenne la prima professoressa donna ad Harvard, e la prima 
 presidente femminile di uno dei suoi dipartimenti. 
 Quindi, ecco alle stelle - entrambi i tipi - Cecilia Payne-Gaposchkin, astrofisica stella, e 
 anche il tipo che ha scoperto per noi: le gigantesche sfere di idrogeno in fiamme sparse 

English: 
She also developed a way to calculate the
temperatures of stars just based on the absorption
lines.
This was much more precise than the previous
method of just observing the overall color
of the thermal light.
So, yeah, that’s how we know what the stars
are made of.
At around the same time as Ceclia Payne was doing all of this, other scientists were figuring out the rest of the
mysteries of the stars.
Arthur Eddington himself had postulated the
whole nuclear fusion thing just a few years earlier
in 1920, but now knowing what stars are made
of, he and others were able to develop a detailed
theory of stellar physics.
Stars went from being utterly mysterious to
one of the best-understood denizens of the
universe.
And Cecilia?
She stayed in the US and became the first
female professor at Harvard, and the first
female chair of one of its departments.
So, here’s to the stars - both types - Cecilia
Payne-Gaposchkin, star astrophysicist, and
also the type she figured out for us - the
giant balls of burning hydrogen scattered

English: 
across space time.
Today's episode was part of PBS's American
Portrait Series.
We know we have a very international audience,
but for those of you within the USA, PBS is
asking you to share your stories, experiences
and ideas on your life in America today.
PBS American Portrait is a nationwide storytelling
project — a chance to be seen, heard, and
to give a glimpse into your own life.
Everyone has a story.
Share yours at:pbs.org/americanportrait.
We’d like to thank Target for being a proud
supporter of PBS.
Since the first Target opened in 1962, their
mission has been to help families discover
the joy of everyday life.
In all 50 states, Target is dedicated to being
a good neighbor, and working with their communities
and partners to make life a little better.
There are over 350,000 team-members employed
by Target to continue their mission every day.
To learn more about Target’s commitments,
you can check out target.com/community or
click the link in the description.
So we’re going to have to skip comment responses
for a week due to some travels.

Italian: 
 attraverso lo spazio tempo. 
 L'episodio di oggi faceva parte della serie americana di ritratti della PBS. 
 Sappiamo di avere un pubblico molto internazionale, ma per quelli di voi negli Stati Uniti, PBS lo è 
 chiedendoti di condividere le tue storie, esperienze e idee sulla tua vita in America oggi. 
 PBS American Portrait è un progetto di narrazione a livello nazionale: un'opportunità per essere visti, ascoltati e 
 per dare uno sguardo alla tua vita. 
 Ognuno ha una storia. 
 Condividi il tuo su: pbs.org/americanportrait. 
 Vorremmo ringraziare Target per essere un orgoglioso sostenitore di PBS. 
 Sin dall'apertura del primo Target nel 1962, la loro missione è stata quella di aiutare le famiglie a scoprire 
 la gioia della vita quotidiana. 
 In tutti i 50 stati, Target si impegna a essere un buon vicino e a lavorare con le loro comunità 
 e partner per rendere la vita un po 'migliore. 
 Ci sono oltre 350.000 membri del team impiegati da Target per continuare la loro missione ogni giorno. 
 Per saperne di più sugli impegni di Target, puoi visitare target.com/community o 
 fare clic sul collegamento nella descrizione. 
 Quindi dovremo saltare le risposte ai commenti per una settimana a causa di alcuni viaggi. 

Italian: 
 Faremo doppi commenti la prossima settimana. 
 Ma voglio cogliere l'occasione per inviare un grande, grande grazie a uno dei nostri Patreon 
 sostenitori, Mark Rosenthal. 
 Mark ci sostiene a livello del big bang, il che significa che possiamo filmare lo spettacolo, animarlo 
 E ogni pranzo. 
 Mark, abbiamo parlato di molte star oggi, quindi è giusto che finiamo con te, il più stellato 
 stella di tutti. 
 Grazie per averci aiutato a .... mirare alle stelle? 

English: 
We’ll do double comments next week.
But I do want to take this opportunity to
send a big, big thank you to one of our Patreon
supporters, Mark Rosenthal.
Mark supports us at the big bang level - which
basically means we get to film the show, animate
it, AND each lunch.
Mark, we've talked about a lot of stars today, so it’s fitting we end on you, the starriest
star of all.
Thanks for helping us to .... shoot for the
stars?
