stališč in analiz spremenljivih zvezd, ki jih Payne-Gaposchkin in Gaposchkin postavil temelje za vse naslednje delo na spremenljivih zvezd in njihovo uporabo za namige v strukturi zvezd. Spremenljive zvezde so zvezde, ki spreminjajo njihovo svetlost. Obstajajo štiri glavne vrste:. (1) utripajoča spremenljivke, (2) eksplozija zvezde (imenovane tudi katastrofalne spremenljivke), (3) eclipsing binaries, in (4) vrtljivih zvezde
pulzirajoča spremenljivke spremenijo v svetlosti, kot so in krčil. So Pulsirati vsakih nekaj dni, da se vsakih 100 dni. Ena vrsta pulzirajoče spremenljivk je Cepheid. Astronomi pokličete tudi te zvezde Cepheid spremenljivke, saj so odkrili prvo v ozvezdju Kefej. Payne-Gaposchkin in drugi astronomi lahko poveš razdaljo do Cepheid spremenljivk s primerjavo očitno svetlost zvezd s svojimi luminosities. Odkritje, da so druge galaksije oddaljene sisteme, ki niso del Rimske ceste je bila narejena z upoštevanjem cepheids.
Exploding zvezde počil nepričakovano s takšno ogromno energije, ki so zagnani ogromne količine plina in prahu v vesolju. Ena vrsta eksplozija zvezdicami Payne-Gaposchkin študiral se imenuje nova, plural novae. Te zvezde postanejo tisočkrat svetlejše kot običajno. Ta svetlost lahko traja nekaj dni ali celo let, nato pa je zvezda vrne v dim videz. Nekateri novae znova in znova eksplodirala. Druga vrsta eksplozija zvezde, ki se imenuje supernovo, je tisočkrat kot svetle kot navadne Nova.
eclipsing binaries so dvojne zvezde, ki so sestavljeni iz dveh zvezd, ki se gibljejo okoli drug drugega. Zvezde premakniti na tak način, da je ena občasno blokira svetlobo drugi je. Ta blokiranje zmanjšuje skupno svetlost dveh zvezd, kot je razvidno iz zemlje. Eclipsing binaries so le ena vrsta dvojne zvezde.
Od leta 1966 do 1979, Payne-Gaposchkin ostala zaslužni profesor na Harvardu, in od leta 1967 do 1979 je bila članica Osebje Astrophysical Observatory Smithsonian. Napisala je veliko
