১৯০৩ সাল থেকে, যখন স্টারমার প্রথমবার ক্রিস্টিয়ান বার্কল্যান্ডের অরোরা বোরিয়ালিস ব্যাখ্যা করার জন্য পরীক্ষামূলক প্রচেষ্টা করেন, তখন তিনি অরোরা এবং এ সম্পর্কিত ঘটনা দ্বারা মুগ্ধ হন। এই বিষয়ে তার প্রথম কাজটি চৌম্বকীয় বলয় প্রভাব দ্বারা বিভ্রান্ত চার্জযুক্ত কণা দ্বারা নেওয়া পথগুলো গাণিতিকভাবে মডেল করার চেষ্টা করেছিল এবং শেষ পর্যন্ত স্টর্মার চার্জযুক্ত কণার গতি সম্পর্কে ৪৮ টির বেশি প্রবন্ধ প্রকাশ করেছিলেন। ডিফারেনশিয়াল সমীকরণ এবং মেরু স্থানাঙ্ক ব্যবহার করে মডেলিংয়ের মাধ্যমে স্টর্মার দেখাতে সক্ষম হন যে কোনও কণার পথের বক্রাকারের ব্যাসার্ধটি গোলকের কেন্দ্র থেকে তার দূরত্বের বর্গের সমানুপাতিক। ফলস্বরূপ ডিফারেনশিয়াল সমীকরণগুলোকে সংখ্যাগতভাবে সমাধান করার জন্য তিনি ভারলেট ইন্টিগ্রেশন ব্যবহার করেছিলেন, ঐ কারণে এটি স্টর্মারের পদ্ধতি হিসাবেও পরিচিত। আর্নস্ট ব্রুচে এবং উইলার্ড হ্যারিসন বেনেট পরীক্ষামূলকভাবে স্টর্মারের পূর্বাভাসিত কণার গতি যাচাই করেন; বেনেট তার পরীক্ষামূলক যন্ত্রপাতিটিকে স্টর্মারের সম্মানে "স্টরমার্ট্রন" বলেছেন। স্টর্মারের গণনাগুলো দেখিয়েছে যে পৃথিবীর নিকটবর্তী কণার ট্রাজেক্টোরিগুলোতে ছোট ছোট পরিবর্তনগুলো পৃথিবীর চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের প্রভাব দ্বারা বৃদ্ধি পায়, অরোরার সংশ্লেষিত আকারগুলো ব্যাখ্যা করে। স্টর্মার এই সম্ভাবনাও বিবেচনা করেছিলেন যে কণাগুলো ভূ-চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের মধ্যে আটকা পড়ে এবং এই আটকা পড়া কণার কক্ষপথ তৈরি করে। এই বিষয়ে স্টর্মারের কাজ আজ যা চৌম্বকীয় রিং কারেন্ট এবং ভ্যান অ্যালেন রেডিয়েশন বেল্ট নামে পরিচিত তাদের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য।

এই ঘটনাগুলোকে গাণিতিকভাবে মডেলিংয়ের পাশাপাশি স্টর্মার নরওয়ে জুড়ে ২০ টি বিভিন্ন পর্যবেক্ষণ কেন্দ্র থেকে অরোরার অনেকগুলো ছবি তোলেন। তিনি একাধিক অবজারভেটরি থেকে ট্রায়াঙ্গুলেশন দ্বারা তাদের উচ্চতা এবং অক্ষাংশ পরিমাপ করেন এবং দেখিয়েছেন যে অরোরা সাধারণত মাটি থেকে 100 কিলোমিটার পর্যন্ত উচ্চতা বিশিষ্ট হয়। তিনি তাদের আকার অনুসারে তাদের শ্রেণীবিভাগ করেন এবং ১৯২৬ সালে "সৌর-আলোকিত অরোরা" আবিষ্কার করেন, গোধূলি সময়ে এ বিস্ময়কর দৃশ্যটি  ঘটতে পারে যখন অরোরার উপরের অংশগুলো সূর্যের দ্বারা আলোকিত হয়; এই অরোরাটি ভূমির উপরে ১০০০ কিলোমিটার পর্যন্ত উঁচু হতে পারে।

স্টর্মারের বই "ফ্রম দ্য ডেপ্থ অব স্পেস টু দ্য হার্ট অব দ্য এটম" তার এই কাজের ক্ষেত্রকে বর্ণনা করেছে, বইটির মূল নরওয়েজিয়ান সংস্করণটি পাঁচটি ভিন্ন ভাষায় অনুধিত হয়েছে। তার দ্বিতীয় বই "দ্য পোলার অরোরা" (অক্সফোর্ড প্রেস, ১৯৫৫)তে অরোরার উপর তার পরীক্ষামূলক কাজ এবং সেগুলোর মডেল করার জন্য তার গাণিতিক প্রচেষ্টা উভয়ই রয়েছে। এই বইটির পর্যালোচনাতে, কানাডিয়ান জ্যোতির্বিদ জন এফ. হেয়ার্ড স্টর্মারকে অরোর উপর "স্বীকৃত কর্তৃপক্ষ" বলে উল্লেখ করেছেন। হেয়ার্ড লিখেছেন, ""দ্য পোলার অরোরা" নিঃসন্দেহে বহু বছর ধরে একটি প্রামাণ্য রেফারেন্স বই হয়ে থাকবে; অরোরার সাথে কাজে জড়িত বা আগ্রহি এমন যে কোন ব্যক্তির ডেস্কে বইটি যুক্ত থাকবে।”

স্টর্মার দ্বারা অনুসন্ধান করা অন্যান্য জ্যোতির্বিজ্ঞানের ঘটনাগুলোর মধ্যে রয়েছে পৃথিবীর চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের স্পন্দন, রেডিও সম্প্রচারে প্রতিধ্বনিত হওয়া, ন্যাক্রিয়াস মেঘ ও আলোকিত রাতের মেঘ, রাশিচক্রের আলো, উল্কা গমনপথ, সৌরমুকুট ও সৌর ঘূর্ণি এবং মহাজাগতিক রশ্মি।

জ্যোতিঃপদার্থ গবেষণা
গাণিতিক গবেষণা
পুরস্কার ও সম্মাননা
ব্যক্তিগত জীবন এবং কর্মজীবন