마젤란 성운의 세페이드에 대한 레빗의 연구는 그녀로 하여금 세페이드 변광성의 광도와 주기 사이의 관계를 발견하도록 이끌었다. 그녀의 발견은 천문학자들에게 원거리의 은하까지의 거리를 측정하는 최초의 표준 촉광을 제공했다. 세페이드는 안드로메다와 같은 다른 은하에서도 곧 발견되었으며(특히 1923-1924년에 에드윈 허블에 의하여), "나선성운"이 우리은하에서 멀리 떨어진 독립적인 은하라는 증거의 중요한 부분이 되었다. 레빗의 발견은, "대논쟁" 과정에서 할로 섀플리에 의하여 태양이 은하 중심에서 이동되고 그후 허블에 의하여 우주의 중심에서 우리 은하가 이동되는 등, 우주론에서 근본적 변화가 일어나는 기초가 되었다. 주기-광도 관계는 은하간 척도에서 거리를 정확하게 측정할 수 있는 방법을 제공하여 우주의 구조와 규모에 대한 이해와 함께 현대 천문학의 새로운 시대를 열었다. 조르주 르메트르와 허블에 의한 팽창하는 우주의 발견은 레빗의 획기적인 연구에 의하여 가능하게 되었다. 허블은 레빗이 그의 업적으로 노벨상을 받을 자격이 있다고 종종 말하곤 했는데, 1924년 당시에 그녀는 이미 3년 전에 암으로 사망했기 때문에 노벨상 후보의 자격이 없었지만 스웨덴 과학 아카데미 회원에 의해 노벨상 후보로 지명되었다. (노벨상은 사후에 수여되지 않는다. )