質量は光を曲げる。これはアインシュタインの一般相対性理論の予測であり、何度も検証されてきた。銀河や銀河団のような巨大な天体が遠方の光源と観測者の間にある場合、その重力によって光源からの光が曲げられる。その結果、光源の像が拡大されたり、歪んだり、多重像になったりする。これが重力レンズ効果である。

重力レンズには3種類あります。強い重力レンズは、明瞭な弧、リング、多重像を生み出します。これは、天体の配置がほぼ完璧で、質量が大きい場合に発生します。弱い重力レンズは、背景の銀河の形状に微妙な歪みを生み出します。これは、ダークマターのマッピングに利用されます。マイクロレンズは、コンパクト天体が恒星の前を通過する際に、恒星が一時的に明るくなる現象です。これは、系外惑星やブラックホールの発見に利用されます。

重力レンズ効果は、単なる好奇心の対象ではなく、重要なツールです。天文学者は、重力レンズ効果によって、通常では暗すぎて観測できない銀河を見ることができます。また、暗黒物質の分布をマッピングしたり、ハッブル定数を測定したり、さらには極限条件下で一般相対性理論を検証したりすることも可能です。

最初の重力レンズクエーサーは1979年に発見された。それ以来、数千もの重力レンズが発見されている。ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡は、宇宙で最も初期の銀河を含む、さらに多くの重力レンズを発見し続けている。