1886年，18岁的海尔离开了芝加哥来到美国著名的麻省理工学院攻读物理。他勤奋刻苦地学习，积累了大量知识，掌握了当时科学家们在太阳研究中得到的最新成果。此外，海尔还利用课余时间，在哈佛天文观测站充当研究人员的助手，增加实际经验。在这些基础上，他开始为实现少年时代的愿望而努力了。
太阳是由炽热的气体组成的，科学家们把太阳外部的大气分成三个层次：最下层是光球，约有500千米厚；光球上面是色球，约有几千千米厚；最外面是日冕。我们平常用肉眼通过遮黑的望远镜观测太阳时，只能看见光球，因为它发出的光最强，把其他部分发出的光淹没了。这对研究工作十分不利，因为太阳上一些具有重大研究意义的现象，都发生在色球之中。
当时很多科学家都在考虑：怎样找到一种给色球拍照的办法呢？
海尔也在琢磨这个问题。1889年的一天，他趁学校放假，坐火车回芝加哥。海尔没有心思去欣赏窗外秀丽的景色，他的眼前总是闪烁着太阳的光芒……这时，一个天真的小女孩把一张透明的红色糖纸遮在眼睛上，顽皮地叫着：“妈妈变红了，这位先生也变红了！”周围的乘客都笑了，海尔也笑了。突然，海尔的笑容停滞了，他在想：红玻璃纸把红光以外的其他色光都滤掉了，透过它只能看到红色，能不能设计一种滤光的仪器，把太阳其他部分的光滤掉，而只让色球发出的光通过呢？
火车上的小姑娘给了海尔很大的启示。他经过不懈的努力，终于制成了一台“太阳单色光照相仪”。这种仪器可以把光球辐射出的光清除掉，只让色球的影像出现在照片上。1892年，海尔用它成功地拍摄了世界上第一张太阳单色相片。
后来，海尔成了世界闻名的天文学家。