Мисс Кэннон могла бы попасть в Гарвард еще раньше, если бы не осложнение после скарлатины, из-за которого ей пришлось остаться дома в Дувре, штат Делавэр. После выпуска она занималась фотографией, вела занятия по арифметике и американской истории с маленькими группами школьников и играла на органе в воскресной школе при методистской церкви, по ее собственному выражению, так, что «стропила звенели». Так прошло десять благополучных лет, пока смерть матери не повергла ее в отчаяние. «Я все еще тут, в своей комнатке, в окружении воспоминаний, – писала она в дневнике 4 марта 1894 года, почти через три месяца после похорон Мэри Элизабет Джамп Кэннон. – Матушка все еще стоит у меня перед глазами. Я теперь понимаю, как сходят с ума, и уверена, что сойду, если меня чем-то не отвлечь… Она была моей и навсегда останется, моя дражайшая матушка. Всего 12 недель назад она была внизу в гостевой комнате и беспокоилась из-за того, что я вздремнула на кушетке, не укрывшись. Она сказала, что я наверняка заболею, что по мне это видно, но я по-прежнему здесь, через 12 недель таких мук, которые, казалось, не пережить. Я здорова, моя конституция позволит мне прожить еще много томительных лет, но пусть это будет полезная, трудовая жизнь. Работы я не боюсь. Я жажду ее. Чем бы заняться?»
Как миссис Дрейпер после утраты мужа нашла утешение в том, что основала мемориальный проект для Гарварда, так и мисс Кэннон нашла способ справиться со своим горем, приняв участие в этом проекте. В 1894 году она вернулась в Уэллсли в качестве помощницы мисс Уайтинг, которая затем помогла ей поступить на курс «Практических исследований» Серла в Колледже Рэдклифф и получить работу в обсерватории.
«Скоро наступит 97-й. Три года прошло, – отмечала мисс Кэннон 31 декабря 1896 года в 23:15, после долгого перерыва вновь взявшись за дневник. – Два хлопотливых года в Уэллсли и этот год в Гарвардской обсерватории. Трудовая жизнь, о которой я мечтала, началась. У меня появились друзья в большом мире, и мое сердце, моя жизнь теперь – изучение астрономии. Другие не знают, что это значит для меня, что это единственная ниточка, на которой висит мой рассудок и чуть ли не сама моя жизнь… Я больше не смотрю в будущее со страхом. Жизнь не внушает мне ужаса. Я все так же тоскую по матушке, но чувствую, что мне достает терпения идти своей дорогой, делать вверенную работу и довольствоваться своим окружением. Да и нельзя иначе, когда я оказалась среди столь добрых людей».
Ее коллега мисс Ливитт воспользовалась случаем попутешествовать и покинула обсерваторию, по крайней мере временно, но даже без нее новая профессиональная семья мисс Кэннон насчитывала 18 сотрудниц и 21 сотрудника. Ночами, когда позволяла погода, она выполняла работу, считавшуюся тогда мужской: с помощью 6-дюймового (15 см) телескопа в западном крыле обсерватории следила за порученными ей переменными, отмечая даты и часы каждой оценки блеска. Со временем эти разрозненные наблюдения формировали полный цикл изменения звезды, или «кривую блеска», от максимума до минимума и обратно к максимальной яркости. Кривая, в свою очередь, могла указывать на тип вариации – и, может быть, даже на ее причину. Если мисс Кэннон не видела возможности оценить блеск, она указывала причину, ставя, например, букву
В дневные же часы она сидела за конторкой в кабинете расчетчиц и изучала фотопластинки из Арекипы. Выделенная на попечение мисс Кэннон часть Мемориала Генри Дрейпера содержала спектры наиболее ярких южных звезд. Директор хотел, чтобы она создала для них такую же классификацию, как мисс Мори для ярких звезд севера. Находящийся в Перу 13-дюймовый телескоп предоставлял мисс Кэннон такие же широкие спектры высокого разрешения, какие 11-дюймовый телескоп Дрейпера давал мисс Мори. В скоплениях сотен темных и ярких линий она могла различать и устанавливать закономерности, на основе которых мисс Мори разработала свою сложную, но непротиворечивую систему. Однако в алфавите водородных линий миссис Флеминг тоже были логика, интуиция и внутренняя последовательность. Один подход сосредотачивал внимание на общем порядке расположения линий в спектре, другой – на толщине отдельных линий. При каждом из них порядок звезд получался разным. Мисс Кэннон мысленно прокручивала оба подхода, изучая свет звезд нижнего полушария.