興味のあった天文学については、当時のケンブリッジでは数学の中の一分野という扱いであった。セシリアは天文学に関する講義には必ず出席し、天文学の本はすべて目を通すようにした。また、ニューナムカレッジの天文台にも足を運ぶようになり、そこで知り合ったと親しくなった。さらに、ケンブリッジ天文台にも見学に出かけた。ここで見た二重星に興味を覚えたセシリアは、担当者に色々と質問したが、担当者は答えられずに助けを求めて外に出た。そして、アーサー・エディントンが現れた。思いがけずエディントンに会えたセシリアは、自分は天文学者になりたいと告げた。そして2人は話をして、エディントンは読んでおくべき天文学の本をセシリアに教えた。しかしそれはすべてセシリアが読んだ本であった。そこでエディントンは王立天文学会の月報と、天体物理ジャーナルを紹介し、セシリアに天文台の図書室に入ることを許可した。その後はエディントンの講義を受け、話をするようになった。また、エドワード・アーサー・ミルンにも会うなどして、当時の最先端の研究をしている物理学者・天文学者から学ぶ機会を得た。そしてエディントンの助言も受けつつ、王立天文学会に論文を発表した。しかし当時のイギリスでは、女性はケンブリッジ大学を出ても研究職に就くことはできず、就職先としては学校の教師が一般的であった。セシリアは、自分は教える事には向いておらず、教師になることは「死ぬよりもっとひどい運命」だと思っていた。レスリー・コムリーはセシリアの事情と能力を見て、まず、当時イギリスに来ていたアメリカの天文学者ハーロー・シャプレーの講義にセシリアを連れ出した。シャプレーの話に感銘を受けたセシリアは、シャプレーのもとで働きたいと本人に言った。そのときシャプレーは、現在ハーバード天文台で職に就いているアニー・ジャンプ・キャノンが引退すれば、その後任になれると答えている。博士論文.セシリアはハーバード大学に学生として入学し、大学の寮で生活した。