谱的关系。她发现了恆星吸收线的巨大差异之处是因为不同温度下不同的电离量，而非元素含量。她正确地提出硅、碳和其他在太阳中可找到的金属在地球上是大约相同的相对含量；但是氦和氢，特别是氢在恆星中则是压倒性的含量（约100万倍）。当她的博士论文在审查时，亨利·诺利斯·罗素因为当时的传统观念，劝阻她收回论文中太阳组成和地球不同的结论。但四年后因为其他的证据，罗素转而支持她的看法。在塞西莉亚的观念被证明正确之后，罗素经常给予称赞。
事业.取得博士学位后，塞西莉亚研究高光度恆星以了解银河系的结构