Nació en Davenport, Inglaterra. Estudió astronomía en el University College de Londres, donde también obtuvo su doctorado. Trabajó en el Observatorio Yerkes de la Universidad de Chicago, luego en Caltech, donde a menudo figuraba como "asistente" de su marido para obtener tiempo de observación. Más tarde, fue profesora en la Universidad de California en San Diego y directora del Centro de Astrofísica y Ciencias Espaciales. Presidenta de la Sociedad Astronómica Estadounidense y de la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia. Galardonada con la Medalla Nacional de Ciencia de EE.UU. y la medalla de oro de la Real Sociedad Astronómica.