В том же 1676 году Эдмунд Галлей бросил обучение в колледже. Причины, по которым это произошло, до конца неизвестны, скорее всего, такое решение двадцатилетний ученый принял самостоятельно. Дело в том, что Флемстид в недавно выстроенной Гринвичской обсерватории вплотную занялся картографией звезд Северного полушария. Возможно Галлей либо сам, либо по совету своего учителя решил выполнить подобную работу для Южного полушария, принеся в жертву окончание обучения в колледже.
Отец продолжал финансово поддерживать Эдмунда. Но теперь у молодого ученого появился гораздо более могущественный покровитель. Сам король Карл II подписал письмо, которое предписывало Ост-индской компании обеспечить доставку Галлея на остров Святой Елены – самое южное владение Британской империи.
На острове Святой Елены молодой ученый провел около полутора лет. За это время, несмотря на плохую погоду, он составил первый в своем роде каталог из 341 звезды Южного полушария. Во время работы над каталогом Галлей сделал и несколько других важных наблюдений и открытий: открыл звездное скопление в созвездии Центавра, собрал множество ценных океанографических сведений, изучал атмосферные явления, провел 7 ноября 1677 года первое наблюдение прохождения Меркурия через диск Солнца. Галлей также предложил использовать явление прохождения Меркурия или Венеры для вычисления расстояния до Солнца, кроме того, в процессе работы он внес усовершенствование в конструкцию секстанта.
В 1678 году, вернувшись в Англию, Галлей опубликовал свой каталог и результаты других наблюдений. Еще не закончив колледж, он уже стал известным ученым. 30 ноября 1678 года Эдмунд, двадцатидвухлетний юноша без университетского диплома, стал членом Королевского общества. Ни до ни после ни один человек в столь раннем возрасте не удостаивался такой чести. В конце 1678 года Галлей по распоряжению Карла II без экзаменов получил научную степень Оксфордского университета.
Как это не прискорбно, далеко не все учителя радуются, когда ученики превосходят их достижения. Успехи Галлея вызвали зависть и недовольство Флемстида. Королевский астроном в качестве недруга – не лучший фактор для того, чтобы продолжать научную карьеру. К счастью, Галлей в то время не был заинтересован в получении научной или преподавательской должности, его больше интересовала возможность путешествовать и независимо проводить научные изыскания. В 1680 году, вместе с одним из школьных друзей, он отправился в путешествие по Европе. Галлей посетил Францию, где познакомился с Кассини и вместе с ним проводил астрономические наблюдения. Практически весь 1681 год Эдмунд провел в Италии.
Вернувшись в 1682 году в Англию, Эдмунд женился на Мэри Тук. В том же году его отец вступил в повторный брак (мать Эдмунда умерла в 1772 году). Как это ни банально, оба брака стали для Галлея концом безоблачного существования. Теперь ему необходимо было содержать жену, а финансовая поддержка от отца, в связи с его собственным браком, практически прекратилась.
Тем не менее, Эдмунду удалось организовать в Лондоне собственную обсерваторию. И в этом же 1682 году ученый сделал наблюдение, увековечившее его имя. Он наблюдал комету и попытался определить ее орбиту. С первого раза ему это не удалось, и он отложил изучение этой проблемы до лучших времен. Мы последуем примеру нашего героя, отложив на некоторое время рассказ о комете, впоследствии получившей его имя.
В марте 1684 года Эдмунд Галлей-старший исчез. Через пять недель его нашли мертвым (причина и обстоятельства его смерти установлены не были). Галлей унаследовал дела отца, которые к тому моменту находились не в лучшем состоянии. Тем не менее, это обстоятельство не помешало ему совершить поступок, заслуживавший не меньшего восхищения и уважения, чем его собственные исследования. К этому времени Галлей уже был знаком с Исааком Ньютоном. Именно Эдмунд уговорил Ньютона написать его знаменитый труд «Начала». Более того, Галлей, испытывая серьезные финансовые трудности, взял на себя расходы по изданию книги. Выступая как тонкий дипломат, он стал посредником в споре о приоритете открытия закона всемирного тяготения между Ньютоном и Гуком и даже смог добиться, чтобы Ньютон в своих «Началах» упомянул своего противника, восстановив тем самым историческую справедливость.
Из-за забот, связанных с приведением в порядок отцовского наследства, издания «Начал» Ньютона, участия в научных дискуссиях, Галлей на время отошел от собственной научной деятельности. Обрести прежнюю финансовую независимость он так и не смог. Это привело ученого к необходимости добиваться в 1691 году открывшейся вакансии на должность главы кафедры астрономии в Оксфорде. Однако бывший учитель Эдмунда Флемстид активно протестовал против его назначения. Королевский астроном мотивировал свое несогласие тем, что Галлей якобы будет способствовать «развращению молодых умов». Определенная почва для подобных заявлений действительно была, ведь религиозные взгляды Галлея были далеки от общепринятых в те времена канонов.
Несмотря на все эти перипетии, Галлей продолжал сотрудничать с Королевским обществом. С 1685 по 1693 год он был редактором «Новостей философии». В 1686 году ученый опубликовал статью, в которой объяснил причины возникновения пассатов и муссонов. К работе прилагалась карта мира, на которой Галлей изобразил преобладающие ветра. Эта карта считается своеобразной прародительницей метеорологических карт.
В 1695 году Галлей снова обратился к вопросу об орбитах комет. Он создал метод расчета орбит комет и открыл периодичность появления некоторых комет, самой известной из которых стала комета, впоследствии названная его именем. Лучше всего суть последнего открытия Галлея можно передать цитатой из его работы: «Довольно многое заставляет меня думать, что комета 1531 г., которую наблюдал Апиан, была тождественна с кометой 1607 г., описанной Кеплером и Лонгомонтаном, а также с той, которую наблюдал я сам в 1682 г. Все элементы сходятся почти в точности, и только неравенство периодов, из которых первый равен 76 годам 2 мес., а второй 74 годам 10.5 мес., по-видимому, противоречит предположению о тождестве, но разность между ними не столь велика, чтобы ее нельзя было приписать каким-либо физическим причинам. Мы знаем, что движение Сатурна так сильно возмущается другими планетами, особенно Юпитером, что время его обращения известно лишь с точностью до нескольких дней. Насколько же больше должна подвергнуться таким влияниям комета, уходящая от Солнца почти в четыре раза далее Сатурна! Поэтому я с уверенностью решаюсь предсказать ее возвращение на 1758 г. Если она вернется, то не будет больше никакой причины сомневаться, что и другие кометы должны снова возвращаться к Солнцу».
