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Un rayo de luz que pasa cerca de un cuerpo masivo cambia ligeramente de dirección, como el agua que rodea una piedra en un arroyo. En el sistema solar hay muchas de estas "piedras": planetas, sus lunas, asteroides. Y cada uno de ellos, con su gravedad, curva la trayectoria de la luz que llega de estrellas lejanas.

Los autores del artículo calcularon esta curvatura para el caso en que la fuente de luz y el observador se encuentran a una distancia finita del cuerpo masivo. El observador, por ejemplo, está situado en el punto de Lagrange L2 del sistema Sol-Tierra (un punto especial en el espacio donde un telescopio puede "flotar" inmóvil respecto a la Tierra y al Sol). Los cuerpos pueden tener cualquier forma, estructura interna y rotación; su gravedad se describe mediante un conjunto completo de multipolos de masa y de espín que varían con el tiempo (una descripción matemática de la distribución de masa y rotación).

Para cuerpos axisimétricos (aquellos que se ven iguales al girar alrededor de un eje), la desviación se expresa mediante polinomios de Chebyshov, un conjunto de funciones matemáticas que permiten describir de forma compacta una dependencia compleja. Gracias a esto, se puede calcular la desviación con cualquier precisión, teniendo en cuenta todos los multipolos.

Se demuestra que la desviación total de la luz, cuando la fuente y el observador están infinitamente lejos del cuerpo, sirve como límite superior para cualquier caso real. Es como si la curvatura máxima del agua alrededor de una piedra se alcanzara cuando la piedra está en un arroyo infinitamente largo y tranquilo.

Estos cálculos son necesarios para futuras mediciones astrométricas con una precisión de submicrosegundo de arco. Tal precisión permitirá, por ejemplo, determinar con mayor exactitud las posiciones de las estrellas y comprobar las leyes fundamentales de la física.