Este retrato foi pintado em 1911 por Sarah Gooll Putnam e agora faz parte da Harvard Museu de Arte.
imediatamente após se formar em Harvard, ele foi contratado como instrutor de matemática lá, e um ano depois ele se mudou para o Massachusetts Institute of Technology para ser um professor assistente de Física. Dois anos depois, tornou-se professor de Física de Thayer. Durante os 10 anos em que esteve lá, criou o primeiro laboratório de física na América que foi concebido para os estudantes publicarem as suas próprias descobertas e pesquisas. Pickering nomeou este laboratório O Laboratório de Física Rogers e declarou-se diretor do Laboratório. Mais tarde, ele serviu como diretor do Harvard College Observatory (HCO) de 1877 até sua morte em 1919, onde ele fez grandes avanços na coleta de espectros estelares através do uso da fotografia.pouco depois da morte do Médico Universitário e astrônomo amador Henry Draper, uma oportunidade se apresentou para Pickering. A morte de Draper deixou a incompletude de seu trabalho estudando Astronomia usando fotografia. Draper não tinha filhos para continuar e terminar seu legado, então sua esposa, Mary Anna Draper, planejou terminar seu trabalho. Pickering escreveu uma carta para a Sra. Draper ” … reze para lembrar que se eu puder de alguma forma aconselhá-lo ou ajudá-lo, eu estarei fazendo pouco para pagar ao Dr. Draper por uma amizade que eu sempre valorizarei, mas que nunca pode ser substituído.”Mrs. Draper respondeu com urgência e logo deixou o trabalho do marido em Pickering. Pickering concluiu que o uso de Draper de fotografia em astronomia era muito promissor em oposição ao método tradicional de observação e gravação usando um olho através de instrumentos. Em 1884, um artigo sobre tais observações foi publicado com o autor ” the late Henry Draper. Depois de receber críticas do Dr. William Huggins, um amigo do Dr. Draper, Pickering começou a contratar mais assistentes para fortalecer as descobertas de Draper. Isso também fortaleceu e contribuiu para o harém de Pickering.
Pickering and the Harvard Computers, standing in front of Building C at the Harvard College Observatory, 13 May 1913
In 1882 he started his appeals for international variable star observations. Isso foi encontrado com oposição, mas eventualmente tal cooperação foi realizada na seção estrela variável da Associação astronômica britânica e da Associação Americana de observadores de estrela variável (AAVSO). Pickering tinha uma boa relação com a AAVSO e recebeu uma faca de papel de ouro com pedras preciosas.
em 1882, Pickering desenvolveu um método para fotografar os espectros de várias estrelas simultaneamente, colocando um prisma grande na frente da placa fotográfica. Usando este método, Pickering e sua equipe capturaram imagens de mais de 220 mil estrelas. Esta imensa quantidade de pesquisa fotográfica tem fornecido aos cientistas por décadas com uma biblioteca aparentemente interminável contendo a história de todos os movimentos de estrelas visíveis. Diz-se que esta pesquisa pesa 120 toneladas devido ao tamanho das placas fotográficas.ele também, juntamente com Williamina Fleming e Annie Jump Cannon projetaram um sistema de classificação estelar baseado em um sistema alfabético para classes espectrais que foi conhecido pela primeira vez como a classificação estelar de Harvard e se tornou a base para o catálogo Henry Draper.em 1896, Pickering publicou observações de linhas previamente desconhecidas no espectro da estrela ζ-Puppis. Estas linhas tornaram–se conhecidas como a série Pickering (ou a série Pickering-Fowler) e Pickering atribuiu-as ao hidrogênio em 1897. Alfred Fowler deu a mesma atribuição a linhas similares que ele observou em uma mistura hidrogênio-hélio em 1912. Analysis by Niels Bohr included in his ‘trilogy’ on atomic structure argued that the spectral lines arose from ionized helium, He+, and not from hydrogen. Fowler estava inicialmente cético, mas estava convencido de que Bohr estava correto, e em 1915 “os espectroscopistas haviam se transferido definitivamente para hélio.”O trabalho teórico de Bohr sobre a série Pickering demonstrou a necessidade de” um re-exame de problemas que pareciam já ter sido resolvidos dentro das teorias clássicas ” e forneceu uma confirmação importante para sua teoria atômica.Pickering é creditado por tornar o Observatório da Faculdade de Harvard conhecido e respeitado em todo o mundo, e continua a ser um Observatório e programa bem respeitado.