Masse krümmt Licht. Das ist eine Vorhersage von Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie, die vielfach bestätigt wurde. Befindet sich ein massereiches Objekt wie eine Galaxie oder ein Galaxienhaufen zwischen einer fernen Lichtquelle und einem Beobachter, lenkt seine Gravitation das Licht der Lichtquelle ab. Das Ergebnis ist ein vergrößertes, verzerrtes oder mehrfaches Bild der Lichtquelle. Dies ist der Gravitationslinseneffekt.

Es gibt drei Arten von Gravitationslinsen. Starke Linsen erzeugen deutliche Bögen, Ringe und Mehrfachbilder. Sie treten auf, wenn die Ausrichtung nahezu perfekt ist und die Masse groß ist. Schwache Linsen erzeugen subtile Verzerrungen in den Formen von Hintergrundgalaxien. Sie werden zur Kartierung Dunkler Materie eingesetzt. Mikrolinsen erzeugen eine kurzzeitige Aufhellung eines Sterns, wenn ein kompaktes Objekt vor ihm vorbeizieht. Sie werden zur Entdeckung von Exoplaneten und Schwarzen Löchern verwendet.

Gravitationslinsen sind ein Werkzeug, nicht nur eine Kuriosität. Sie ermöglichen Astronomen die Beobachtung von Galaxien, die sonst zu lichtschwach wären. Sie kartieren die Verteilung Dunkler Materie. Sie messen die Hubble-Konstante. Sie testen sogar die allgemeine Relativitätstheorie unter extremen Bedingungen.

Der erste durch Gravitationslinsen verzerrte Quasar wurde 1979 entdeckt. Seitdem wurden Tausende weiterer Linsen gefunden. Das James-Webb-Weltraumteleskop entdeckt immer mehr, darunter auch einige der frühesten Galaxien im Universum.