W latach 1941–1943 rozwinął teorię rozpraszania światła w atmosferach planet. W roku 1946 pod jego patronatem zostało otwarte Obserwatorium Biurakańskie. W 1947 odkrył nowy rodzaj młodego układu gwiazd, który nazwał asocjacją gwiazdową. Najważniejszym rezultatem jego badań było stwierdzenie, że proces formowania gwiazd w Galaktyce nadal trwa, a większość gwiazd bierze początek w zmianie systemów grup gwiazd. W późniejszym czasie zajął się badaniem zjawisk w atmosferze gwiazd, które zmieniają się pod względem cech fizycznych, takich jak jasność, masa czy gęstość. Zaobserwował, że zmiany te związane są z bezpośrednim wyzwoleniem wewnątrzgwiazdowej energii w zewnętrznych warstwach gwiazd. Badał niestacjonarne procesy w galaktykach oraz sygnały radiowe pochodzące spoza Drogi Mlecznej. Doszedł do wniosku, że sygnały reprezentują subatomowe procesy wybuchu wewnątrz galaktyk, a nie jak dotychczas sądzono niekolidujące układy gwiezdne.

Od 1939 członek Akademii Nauk ZSRR. W latach 1947–1993 był prezesem AN Armeńskiej SRR. Zajmował on również inne posady: w latach 1970–1974 prezesa Międzynarodowej Rady Stowarzyszeń Naukowych (ICSU) i w latach 1961–1964 prezesa Międzynarodowej Unii Astronomicznej.