<р> От 1927-1938 г. работи като технически сътрудник Шапли си в Харвард обсерватория. Шапли често държат Payne от използването на новата електронно оборудване, и той е отговорен за поддържане на името й от каталозите Харвард или Радклиф. Тя се научи години по-късно, че той плаща заплатата й от "Разходи за оборудване." През 1934 г. американският астроном Хенри Норис Ръсел посочена Payne, когато той пише, че най-добрият кандидат в Америка, за да бъде негов наследник в Принстънския университет "уви, е жена ! "Ръсел беше силно влияние в развитието на теоретичните астрофизика в Съединените щати и е директор на обсерваторията в Принстънския университет, от 1912 до 1947 г. Нито Харвард, нито Princeton би смята членът на жена преподаватели.
<р> Също така в 1934 Payne женен с руски произход Harvard астроном и астрофизик Сергей Gaposchkin. Те работиха заедно по много променливи звезди проекти.
<Р> работа Payne-Gaposchkin му от обсерваторията Harvard College остава неофициална и непризнат. Нито един от курсовете тя преподава в Харвард са включени в каталога до 1945 В допълнение, тя видя как жените е работа на грухтене в своята област. В задните стаи в обсерваторията, жените се трудеха над необходими за измерване звездни места и стоките обеми от други резултати учените изчисления. Някои от тях са започнали с висока наука талант, но са били обезкуражени в техните усилия. Те биха могли да загубят работата си, ако те се оженили, или ако те се оплака ниските си заплати. През 1938 Payne-Gaposchkin е дал заглавието на Phillips астроном.
След Втората световна война (1939-1945 г.), нов директор пое обсерваторията. И накрая, през 1956 г., след 31-годишно чакане, Payne-Gaposchkin получава титлата на безсрочен трудов договор професор по астрономия в Харвард, позиция, тя заема до 1966 г. Тя е първата жена, за да се превърне в напълно на безсрочен трудов договор професор в Харвард. В същото време, тя става първата жена отдел стола, позиция Катедра Астрономия Харвард от 1956 до 1960 г. Нейните собствени борби като жена в област, доминирана от мъже помогна Payne-Gaposchkin стане силен поддръжник на младите жени студенти. <Бразилски>
постижения Payne-Gaposchkin е в астрономията са били многобройни. Тя открива химическия състав на звезди. По-специално, тя открива, че водорода и хелия са най-разпространените елементи в звездите и. Следователно, във вселената. Тя също така оп