Gravitatsiooniläätsestumine

Einsteini rõngas tekib ainult siis, kui vaatleja, lääts ja allikas on täpselt ühel joonel. Hubble jäädvustas esimese optilise Einsteini rõnga 1998. aastal; JWST lahutab neid nüüd sadade kaupa ja kasutab neid, et kaaluda tumeaine halosid esiplaanigalaktikate ümber täpsusega, mida ükski teine meetod ei suuda ületada. Gravitatsiooniläätsestumine paljastab massi sõltumata sellest, kas see kiirgab valgust — see teeb läätsestumisuuringutest ühe kõige tugevama tõendi selle kohta, et umbes 27% universumi energiatihedusest on külm tumeaine.

Iga massikuhjum kõverdab ümbritsevat ruumi ja lähedalt mööduv valgus järgib seda kõverust — nii kaldutab esiplaani galaktika kõrvale tema taga asuva kaugema objekti valguse. Ühe kujutise asemel näeb kahte, kaart või täisrõngast ja iga neist paistab heledamana. Mida massiivsem on lääts ja mida täpsem joondus, seda suurem on Einsteini raadius θ_E, mille see tööriist arvutab. Astronoomid kasutavad seda tasuta teleobjektiivina, et uurida galaktikaid, mis on otseseks nägemiseks liiga tuhmid.

Gravitatsioonilääts on üllatavalt kehv optiline riist. Koonduv klaaslääts kaldutab kiiri seda rohkem, mida kaugemal need keskmest mööduvad, ja koondab paralleelse valguse ühte fookusesse; gravitatsioon teeb vastupidist — hälve α = 4GM/(c²b) kasvab, mida lähemalt valgus massist möödub. Paralleelsed kiired ei kohtu seetõttu kunagi ühes punktis, vaid kuhjuvad piki lõpmatuseni ulatuvat joont. Just see 'viga' laotabki läätsestunud allikad rõngasteks ja kaarteks, mitte korralikeks punktideks.