1784年10月19日的深夜,英国业余天文学家约翰·古德里克在挚友爱德华·皮戈特的私人天文台,将望远镜筒对准了仙王座。他和友人都为变星而着迷,每天观测着爱德华列出的可能为变星的天体清单。早在两年之前,古德里克就因为发现了变星Algol而小有名气。但他不知道的是,今晚瞄准的仙王座δ,也是一颗即将被确认的变星,将会彻底改变天文测距的历史。
从1784年10月19日到12月28日,古德里克对仙王座δ进行了一系列的观测。直到1786年元旦,古德里克才将仙王座δ变星的研究正式发表。这颗变星的亮度以5天9小时的周期在3.5等到4.4等之间变化,如同呼吸一般周而复始。古德里克之后的百余年里,几十颗同仙王座δ相似、具有特殊光度变化曲线的造父变星被陆续发现,但这类神秘天体亮度变化的物理机制却依旧没有得到很好的解释。
1903年,美国天文学家亨丽埃塔·斯旺·莱维特结束了在威斯康星州的艺术助理工作,回到哈佛大学天文台加入了一支由女性组成的技术人员团队“哈佛计算员”。莱维特的工作是测量和整理天文台照相底片中所拍摄到的恒星光度。她在海量的照相底片中发现了1777颗变星,其中的47颗为造父变星,莱维特耗费了几年的时间来整理分析它们的光度与光变周期的关系。莱维特的发现表明,明亮的变星往往具有更长的光变周期。
这类天体,如造父变星,成为后来天文学测距的重要指标。1913年,丹麦天文学家埃纳尔·赫茨普龙通过三角视差的方法测定了银河系中几颗造父变星的距离,为莱维特的量天尺提供了刻度。造父变星成为标准烛光,帮助天文学家推断宇宙的膨胀,同时揭示了星系远离地球的速度与距离之间的关系,即哈勃-勒梅特定律。