1849 m. Rutherfurdas atsisakė teisės studijų, kad savo laisvalaikį skyrytų mokslui, ypač astronomijai. Jis atliko pionieriaus darbą spektrinės analizės srityje ir eksperimentavo su dangaus fotografija. Jis išrado savo studijų instrumentus, įskaitant mikrometrą, skirtą fotografijoms matuoti, mašiną, skirtą patobulinti valdomoms difrakcinėms lentelėms, ir pirmąjį teleskopą, specialiai sukurtą astrofotografijai. Naudodamas savo prietaisus, Rutherfurdas sukūrė kokybišką Saulės, Mėnulio ir planetų, taip pat žvaigždžių krūvų ir žvaigždžių nuotraukų kolekciją iki penktos magnitūdos. 1862 m. Jis pradėjo spektroskopinius tyrimus naudodamas savo naują difrakcinę lentelę. Jis pastebėjo atskiras žvaigždžių spektrines klases, kurias Angelo Secchi išplėtė 1867 m. Spalio mėn. Į keturias žvaigždžių klases.
dangaus fotografija