质量会使光线弯曲。这是爱因斯坦广义相对论的预言，并且已被多次证实。当像星系或星系团这样的大质量天体位于遥远光源和观测者之间时，它的引力会使光源发出的光线发生弯曲。其结果是光源的图像被放大、扭曲或出现多个像。这就是引力透镜效应。
引力透镜效应分为三种类型。强引力透镜效应会产生明显的弧形、环状结构和多重像。这种情况发生在天体排列近乎完美且质量较大时。弱引力透镜效应会使背景星系的形状产生细微的扭曲。它被用于绘制暗物质分布图。微引力透镜效应是指当致密天体从恒星前方经过时，恒星会短暂地变亮。它被用于寻找系外行星和黑洞。
引力透镜效应是一种工具，而不仅仅是一种奇观。它使天文学家能够观测到原本亮度太暗的星系。它可以绘制暗物质的分布图，测量哈勃常数，甚至可以在极端条件下检验广义相对论。
第一个引力透镜类星体于1979年被发现。自那以后，人们已经发现了数千个引力透镜。詹姆斯·韦伯太空望远镜正在不断发现更多引力透镜，其中包括宇宙中最古老的一些星系。
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