موجات الجاذبية هي تموجات في نسيج الزمكان تنتشر من المصادر كالدوائر التي تتكون على سطح الماء عند رمي حجر. عندما تنحني الموجة حول مجرة، يتقوس مسارها، كما تلتقي تموجات الماء بصخرة تحت الماء. تعمل كتل المادة المظلمة غير المرئية داخل المجرات كمجموعة من الحصى الصغيرة — كل منها يحدث اضطرابًا ضئيلاً. حسب العلماء أن هذه التشوهات لـ موجات الجاذبية ضمن نطاق عمل مرصد الفضاء المستقبلي LISA ستصل إلى نسبة مئوية قليلة — وهي كافية للرصد الموثوق. ستتجلى التغيرات كاختلافات طفيفة في قوة الموجة وزمن وصولها: تمامًا كما لو أن صوتًا مألوفًا في تسجيل أصبح أهدأ قليلاً أو متأخرًا — وستلاحظ الأجهزة الحساسة الفرق.
يحدث التأثير الأقوى عندما يكون طول الموجة قابلاً للمقارنة بأحجام التكتلات المظلمة (من عشرات إلى مئات الآلاف من الكيلومترات). وهذا هو النطاق الذي صُمم من أجله مرصد LISA، المقرر إطلاقه في ثلاثينيات القرن الحادي والعشرين. يكاد التأثير لا يعتمد على تكوين الجسيمات — فجاذبيتها هي المهمة، ولذلك يصلح الأسلوب لأي نموذج من المادة المظلمة.
من خلال تحليل النمط الترددي — وكأننا نلتقط طيف التموجات المشوهة — سيتمكن الفلكيون من بناء خريطة لتوزع التكتلات المظلمة داخل العدسة الجاذبية. سيكشف هذا هياكل لا تراها التلسكوبات العادية لأنها لا تشع. وهكذا، فمن خلال تموجات بالكاد تُرى على البركة الكونية، سنقرأ شكل الأعماق الخفية.
رُصدت أول عدسة جاذبية في عام 1979 — صورة مزدوجة لكويزار، أنشأتها مجرة واقعة على خط البصر.