La trame de l'espace se creuse sous le poids, comme un trampoline tendu. Les ondes gravitationnelles sont des ondulations qui se propagent depuis les catastrophes cosmiques, comme la fusion de trous noirs. Si sur le chemin de ces ondulations se trouve une galaxie massive ou de la matière noire invisible, ils agissent comme une lentille : ils courbent et amplifient le signal. Parfois, l'onde se divise en plusieurs copies qui arrivent avec un décalage allant de quelques minutes à plusieurs années. C'est le lentillage gravitationnel, prédit par Einstein et développé par Zwicky il y a près d'un siècle.
Les signaux lentillés ne sont pas qu'une simple curiosité. Grâce aux retards et aux distorsions, les scientifiques calculent la vitesse de l'expansion de l'univers et dressent des cartes de la matière noire, qui ne se trahit que par son attraction. Mais le retournement le plus inattendu est ailleurs : lorsque la longueur d'onde est comparable à la taille de la lentille, la courbure de l'espace-temps dessine un motif détaillé de l'intérieur de l'objet — combien il contient d'étoiles, de gaz et de cette fameuse matière noire. Ainsi, une lentille naturelle se transforme en appareil à rayons X qui scrute les entrailles des galaxies lointaines.
Une onde qui passe au plus près d'un corps massif peut se dédoubler ou se tripler, et ses copies parviennent sur Terre avec un intervalle allant de quelques minutes à plusieurs années — comme un écho étiré dans le temps.