L'espace se courbe sous la masse, comme une toile de trampoline sous un haltère. Ce mouvement de la lumière le long d'une courbe, prédit par Albert Einstein, est appelé courbure de l'espace-temps. Lorsque l'alignement est parfait, un objet massif agit comme une loupe cosmique, produisant plusieurs images d'une source lointaine : c'est la croix d'Einstein.

Des astronomes ont découvert une telle croix autour de la galaxie HerS-3, enveloppée de poussière cosmique et en pleine effervescence de formation d'étoiles. Sa lumière est déviée par un groupe de galaxies au premier plan. La comparaison des couleurs — spectroscopie — a confirmé que les cinq taches dans le ciel sont des copies jumelles. Mais en tentant de reproduire l'image en ne tenant compte que de la matière lumineuse, les modèles ont échoué. Ce n'est qu'en ajoutant de la matière noire invisible — comme un poids invisible sur le même trampoline — que le modèle a correspondu aux observations. Le champ gravitationnel a révélé la présence d'une masse cachée colossale là où rien ne brille.

Désormais, HerS-3 est devenue un télescope naturel permettant d'examiner l'intérieur d'une galaxie lointaine. Nous plongeons dans une époque où l'Univers n'avait que 3 milliards d'années — bien avant la naissance du Soleil. La croix ne se contente pas d'agrandir cette fabrique d'étoiles du passé ; elle sert aussi de balance pour la matière noire : dans la lentille, il y en a des dizaines de fois plus que de matière ordinaire.