ف عام 1849، ترك روثرفورد دراسة القانون و خصص وقت فراغته للعلوم، وخاصة الفلك. قام بعمل رائد في التحليل الطيفي، و جرب التصوير الفلكي. اخترع أدوات للدراسات ديه، ومنها الميكروميتر لقياس الصور الفوتوغرافية، و الماكينة لإنتاج التليسكوب الأول المصمم خصيصًا للفلكية. باستخدام الأدوات ديه، أنتج روثرفورد مجموعة من الصور الفوتوغرافية للشمس والقمر والكواكب، وكذلك العناقيد النجمية والنجوم حتى الخامسة. ف عام 1862، بدأ بقياس الدراسات الطيفية باستخدام التشكيل الجديد ديه. لاحظ دروس مميزة من النجوم الطيفية، والتي توسعها أنجلو سيكلينشي في أكتوبر 1867 على قائمة من أربع فصول نجومية.
التصوير السماوي