الجاذبية للثقب الأسود تسبب انحناء الزمكان الذي يعمل كعدسة عملاقة: الإشعاع الكهرومغناطيسي من مجرة بعيدة ينقسم إلى عدة صور ويمتد إلى أقواس — هذا هو تأثير عدسة الجاذبية. المادة المظلمة — شكل افتراضي للمادة لا يشارك في التفاعل الكهرومغناطيسي — تحيط بـالثقب الأسود بهالة واسعة، لكن تأثيرها على الصورة المرئية للعدسة يكاد يكون غير ملحوظ؛ يمكن تشبيه ذلك بإضافة ستارة شفافة إلى زجاج النافذة: المنظر العام يتغير قليلاً. ومع ذلك، فإن الضوء الذي يصل إلى الراصد عبر مسارات مختلفة يصل متأخرًا — من دقائق إلى سنوات. وهذا الفاصل الزمني بالتحديد هو الذي يتعدل قليلاً بوجود المادة غير المرئية.
تُظهر الحسابات المستندة إلى نماذج عدسة الجاذبية أنه حتى بالنسبة لـالثقوب السوداء فائقة الكتلة، فإن التغير في التوزيع الزاوي للصور يقل عن جزء من الألف من المئة. لكن الفرق في زمن وصول الصور "التوأم" ينزاح بأجزاء من الثانية — وهي قيمة يمكن للساعات الذرية، التي تعتمد على استقرار التحولات الكمومية، تسجيلها.
وهكذا، يصبح قياس التأخيرات الزمنية بين الصور المكبرة مفتاحًا لرسم خريطة الهالة غير المرئية لـالمادة المظلمة. وعلى الرغم من أن تشوهات الصورة الساطعة ضئيلة، فإن التلسكوبات المستقبلية، المزودة بأنظمة مزامنة عالية الدقة، ستتمكن من تسجيل تحولات ميكروثانية. والمفارقة أن التأخير الناتج عن الثقب الأسود نفسه قد يكون هائلاً لدرجة أن الضوء بدأ رحلته قبل ظهور أول إنسان عاقل (Homo sapiens) على الأرض.
في عام 1912، تنبأ ألبرت أينشتاين بأن الجاذبية تحني الضوء؛ أول حلقة سرابية تم العثور عليها فقط في عام 1979 باستخدام التلسكوبات الراديوية.
في فيلم «بين النجوم» (Interstellar)، يدرس الأبطال الثقب الأسود غارغانتوا من خلال ضوء النجوم المنحرف — المشهد يطابق تقريبًا الحسابات الحقيقية لـM87*.