1908~1912年,美国天文学家勒维特在研究大麦哲伦星系和小麦哲伦星系时,在小麦哲伦星系中发现了25颗变星,它们的亮度越大,光变周期越大,非常有规律。于是,科学家经过研究最终发现,造父变星的亮度变化与它们的变化周期之间存在着确定的关系,即光变周期越长,平均光度越大,他们把这叫作周光关系,并得到了周光关系曲线。星等,是一个表示星体亮度的概念,其数值越大,说明星体越暗。
据观测,造父一最亮时的星等是3.5,最暗时星等是4.4,它的光变周期非常准确,为5天8小时47分28秒。通常,造父变星的光变周期有长有短,但大多都处于1~50天之内,并且以~6天最多,当然也有长达一两百天的。此,一颗30天周期的造父变星就要比太阳明亮4000外,造父变星都属于巨星、超巨星倍,1天周期的也要比太阳明亮100倍,因此很容易利用它们的周光关系来测量其所在的星系的距离。如果两颗造父变星的光变周期相同,则认为它们的光度就相同。此时,只要用其他方法测量出较近的这颗造父变星的距离,就可以由此知道周光关系的参数,进而测量出遥远天体的距离。而以后在测量不知距离的星团、星系时,只要能观测到其中的造父变星,就可以利用周光关系将星团、星系的距离确定出来。