Po odrzuceniu tego pomysłu, w 1964 opublikował dwa prace w których rozwinął ten temat - „The gravitational lens effect” i „On the possibility of determining Hubble's parameter and the masses of galaxies from the gravitational lens effect”. W drugiej z prac opisał tzw. „metodę Refsdala”, wcześniej odrzuconą przez jego promotora, która pozwala na oszacowanie na oszacowanie stałej Hubble'a na podstawie pomiarów właściwości grawitacyjnie zsoczewkowanego kwazaru. Recenzentem obydwu prac był Dennis Sciama.
W dalszych pracach, w latach 1964-1974, opisywał możliwości sprawdzania teorii kosmologicznych dzięki obserwacjom zsoczewkowanych obiektów, a także możliwość pomiarów odległości i mas gwiazd przy jednoczesnym użyciu teleskopów naziemnych i teleskopu kosmicznego znajdującego się w odległości 0,05 j.a. od Ziemi. Opracował koncept soczewki Changa–Refsdala. Ostatecznie otrzymał doktorat w roku 1970 pisząc na temat który został początkowo odrzucony.
W 1974 poślubił Guntharę Falke.
Był członkiem Norweskiej Akademii Nauk i profesorem emeritusem Instytutu Astrofizyki Teoretycznej Uniwersytetu w Oslo.