W 1912 roku zdobyła stypendium Nantucket w wysokości 1000 dolarów przeznaczone na zaawansowane studia astronomiczne i pracę badawczą m.in. w Obserwatorium Marii Mitchell na wyspie Nantucket w stanie Massachusetts.
W 1916 roku uzyskała tytuł magistra na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley.
W 1917 roku odkryła planetoidę, 4 dni przed George’em H. Petersem, który po zbadaniu jej orbity nazwał ją Washingtonia i został uznany za jej odkrywcę.
Przez 41 lat (1916–1957) pełniła funkcję dyrektorki Obserwatorium w Nantucket, specjalizującym się w fotometrii. Zajmowała się gwiazdami zmiennymi i asteroidami oraz mniejszymi planetami. Przeprowadzała badania zmian światła gwiazd i asteroid, głównie planetoidy Eros.
W 1923 roku prowadziła badania nocnego nieba na stacji Harvarda w Arequipie w Peru. Była to część szeroko zakrojonego i prowadzonego przez duży zespół kobiet projektu badania całego nieba i stworzenia zbioru 500 tysięcy fotografii na szklanych płytach.
W latach 1923–1924 otrzymała dostęp do teleskopu w czołowym obserwatorium Mt.Wilson (pomimo ówczesnego zakazu korzystania z jego obiektów przez kobiety) i badała gwiazdy zmienne i asteroidy oraz małą planetoidę (433) Eros.