1951-1952 yıllarında Amerika Birleşik Devletleri'nin Michigan eyaletine gitti. Ann Arbos ve McMathHulbert gözlemevlerinde ve Wilson Dağ Gözlemevi ile Palomar Dağı Gözlemevi’nin merkezinin bulunduğu Pasedena'da çalıştı. Gökdoğan, 23 Haziran 1954 tarihinde İstanbul Üniversitesi Fen Fakültesi dekanlığına seçildi. Türkiye’nin ilk kadın dekanı olarak iki yıl bu görevi sürdürdü. 1958 yılından başlayarak 22 yıl Astronomi Kürsüsü başkanlığı yaptı. Bölüm Başkanlığı süresince Fransa'da Meudon ve Nice, İsviçre’de Basel, İtalya’da Asiago Rasathaneleri ile ortak araştırma programları geliştirdi. Aralık 1971'de Astronomi kürsüsünde Türk ve Balkan astronomların katıldığı "Keppler Sempozyumu"nu düzenledi.
1978’de ikinci kez dekan seçildi ve Eylül ayında Silivri'de II. Ulusal Astronomi Kongresi'ni düzenledi. Kongre, 1997’de kurulan Ulusal Gözlemevi fikrinin gündeme geldiği çok önemli bir toplantı oldu.
1980'de dekanlık ve bölüm başkanlığı görevlerini sürdürmekteyken emekli oldu. TÜBİTAK Ulusal Gözlemevi'nin kurulmasında ilk adımların atılışında rol oynadı. 24 Nisan 2003 tarihinde hayatını kaybetti. Cenazesi, Zincirlikuyu Mezarlığı'nda defnedildi.
