תומאס גולד
מחקרים באסטרופיזיקה

בשנת 1951, בפגישה של החברה האסטרונומית המלכותית (אנ'), הציע גולד שמקור אותות הרדיו האחרונים שהתגלו מהחלל היה מחוץ לגלקסיית שביל החלב, וספג קיתונות של בוז מאסטרונום הרדיו מרטין רייל וכמה קוסמולוגים מתמטיים. עם זאת, כעבור שנה זוהה מקור רחוק וגולד הודיע בישיבת האיחוד האסטרונומי הבינלאומי ברומא כי התיאוריה שלו הוכחה. מאוחר יותר עתיד היה רייל להשתמש בטיעון של גולד כהוכחה להתפתחות חוץ-גלקטית וטען כי הוא מבטל את תאוריית המצב היציב.
גולד עזב את אוניברסיטת קיימברידג 'בשנת 1952 והפך לעוזרו הראשי של האסטרונום המלכותי הרולד ספנסר ג'ונס (אנ') במצפה הכוכבים המלכותי של גריניץ' בסאסקס, באנגליה. בעודו שם, עורר גולד מחלוקת מסוימת בכך שהציע כי פעולת הגומלין בין חלקיקים טעונים מהשמש לבין השדה המגנטי של כדור הארץ ביצירת סופות מגנטיות באטמוספירה העליונה היא דוגמה לגל הלם ללא התנגשות. התאוריה הייתה שנויה במחלוקת רחבה, עד שבשנת 1957 גילו מדענים אמריקאים כי התאוריה של גולד עמדה בבדיקה מתמטית על ידי ביצוע סימולציה באמצעות צינור הלם.
גולד התפטר מהמצפה המלכותי בעקבות פרישתו של ספנסר ג'ונס ועבר לארצות הברית בשנת 1956, שם שימש כפרופסור לאסטרונומיה (1957–1958) ופרופסור לאסטרונומיה שימושית (1958–1959) באוניברסיטת הרווארד. בתחילת 1959 הוא קיבל מינוי באוניברסיטת קורנל, שהציעה לו את האפשרות להקים יחידה בינתחומית לרדיופיזיקה וחקר החלל, ולנהל את המחלקה לאסטרונומיה. באותה עת היה רק חבר סגל אחד נוסף במחלקה. גולד שימש כמנהל המרכז לרדיופיזיקה וחקר החלל עד 1981, והציב את קורנל כמרכז מוביל של מחקר מדעי. במהלך כהונתו, העסיק גולד אסטרונומים מפורסמים כמו קרל סייגן ופרנק דרייק, סייע בהקמת הרדיו-טלסקופ הגדול בעולם במצפה הכוכבים ארסיבו בפוארטו ריקו (שקרס בשנת 2020), ובהקמת מרכז האסטרונומיה של אוניברסיטת קורנל-סידני יחד עם הארי מסל (Harry Messel). בנוסף, שימש גולד כעוזר סגן נשיא למחקר בין השנים 1969–1971 וכפרופסור לאסטרונומיה משנת 1971 עד לפרישתו בשנת 1986.
בשנת 1959 הרחיב גולד את תחזיתו הקודמת על גל הלם ללא התנגשות וטען כי התפרצויות שמש יפלטו חומר לעננים מגנטיים וייצרו חזית הלם שתביא לסופות גאומגנטיות. הוא טבע גם את המונח "מגנטוספירה" במאמרו "תנועות במגנטוספירה של כדור הארץ" לתיאור "האזור שמעל ליונוספירה בו השדה המגנטי של כדור הארץ הוא בעל שליטה דומיננטית על תנועות הגז וחלקיקים טעונים מהירים. .. [שהיה] ידוע כי הוא משתרע למרחק בסדר גודל של 10 רדיוסים של כדור הארץ". בשנת 1960, גולד שיתף פעולה שוב עם פרד הויל כדי להראות כי אנרגיה מגנטית מניעה התפרצויות סולאריות וכי ההתפרצויות מופעלות כאשר לולאות מגנטיות מנוגדות מקיימות אינטראקציה ומשחררות את האנרגיה המאוחסנת שלהן.
בשנת 1968, גילו ג'וסלין בל ברנל, סטודנטית לתואר שלישי ברדיו-אסטרונומיה בקיימברידג' ואנתוני הייוויש, מנחה הדוקטורט שלה, מקור רדיו פועם בתדירות של 1.33 שניות. המקור - שכונה "פולסר" - פלט קרני קרינה אלקטרומגנטית במרווח קצר ועקבי מאוד. גולד העלה השערה שהאובייקטים הללו הם כוכבי נייטרונים המסתובבים במהירות גבוהה. גולד טען כי בשל השדות המגנטיים החזקים ומהירות הסיבוב הגבוהה שלהם, פולסרים פולטים קרינה הדומה לפנס מסתובב של מגדלור. ההשערה של גולד לא התקבלה בתחילה על ידי הקהילה המדעית; למעשה, הוא סירב להרשות להציג את התיאוריה שלו בכנס הבינלאומי הראשון בנושא פולסרים. עם זאת, התאוריה של גולד התקבלה באופן נרחב בעקבות גילוי פולסר בערפילית הסרטן באמצעות הרדיו-טלסקופ ארסיבו, והיא פתחה את הדלת להתקדמות עתידית בפיזיקה של מצב מוצק ובאסטרונומיה. אנתוני טאקר מ"הגרדיאן" העיר כי תגליתו של גולד סללה את הדרך למחקר פורץ הדרך של סטיבן הוקינג בנושא חורים שחורים.