Sy het later by die Instituut vir Gevorderde Studie in Princeton, New Jersey, die Brookhaven Nasionale Laboratorium, en die Universiteit van New York gewerk, waar sy in 1962 'n professor geword het. Haar navorsing het hoë-energie fisika, astrofisika en kosmologie betrek. In 1966 het sy van Marshall geskei en met die Nobelpryswenner Willard Libby getrou. Sy het 'n professor aan die Universiteit van Colorado en 'n personeellid by die RAND Corporation geword. Later in haar lewe het sy in ekologiese en omgewingskwessies begin belangstel, en sy het 'n metode bedink om die isotoopverhoudings in boomringe te gebruik om klimaatsverandering te bestudeer. Sy was 'n sterk voorstander van voedselbestraling as 'n middel om skadelike bakterieë dood te maak. Vraag: Wie was sy nie meer na 1966 getroud nie?
Marshall