1886年，18歲的海爾離開了芝加哥來到美國著名的麻省理工學院攻讀物理。他勤奮刻苦地學習，積累了大量知識，掌握了當時科學家們在太陽研究中得到的最新成果。此外，海爾還利用課餘時間，在哈佛天文觀測站充當研究人員的助手，增加實際經驗。在這些基礎上，他開始為實現少年時代的願望而努力了。
太陽是由熾熱的氣體組成的，科學家們把太陽外部的大氣分成三個層次：最下層是光球，約有500千米厚；光球上麵是色球，約有幾千千米厚；最外麵是日冕。我們平常用肉眼通過遮黑的望遠鏡觀測太陽時，隻能看見光球，因為它發出的光最強，把其他部分發出的光淹沒了。這對研究工作十分不利，因為太陽上一些具有重大研究意義的現象，都發生在色球之中。
當時很多科學家都在考慮：怎樣找到一種給色球拍照的辦法呢？
海爾也在琢磨這個問題。1889年的一天，他趁學校放假，坐火車回芝加哥。海爾沒有心思去欣賞窗外秀麗的景色，他的眼前總是閃爍著太陽的光芒……這時，一個天真的小女孩把一張透明的紅色糖紙遮在眼睛上，頑皮地叫著：“媽媽變紅了，這位先生也變紅了！”周圍的乘客都笑了，海爾也笑了。突然，海爾的笑容停滯了，他在想：紅玻璃紙把紅光以外的其他色光都濾掉了，透過它隻能看到紅色，能不能設計一種濾光的儀器，把太陽其他部分的光濾掉，而隻讓色球發出的光通過呢？
火車上的小姑娘給了海爾很大的啟示。他經過不懈的努力，終於製成了一台“太陽單色光照相儀”。這種儀器可以把光球輻射出的光清除掉，隻讓色球的影像出現在照片上。1892年，海爾用它成功地拍攝了世界上第一張太陽單色相片。
後來，海爾成了世界聞名的天文學家。