Entre el 1947 i el 1979 fou professor i director de l’observatori de la Universitat de Princeton. Escriví diversos treballs sobre la física de les galàxies i la formació dels estels, entre els quals cal destacar Diffuse Matter in Space (1968), Searching Between the Stars (1982) i Dynamical Evolution of Globular Clusters (1987). Fou un dels màxims responsables del projecte que dugué a la construcció del telescopi espacial Hubble, llançat a l’espai el 1990. Estudià la matèria interestel·lar i elaborà una teoria sobre el creixement dels grans de pols interestel·lar a partir dels àtoms i les molècules presents en l’espai. Proposà un mecanisme per a explicar l’orientació de les partícules dels núvols de matèria interestel·lar. També estudià l’estructura dels cúmuls d’estels, les propietats de les atmosferes estel·lars i analitzà les teories sobre la formació del sistema solar. Cal destacar l’estudi de la física del plasma i, sobretot, el de la fusió nuclear controlada.