La gravité d'un trou noir crée une courbure de l'espace-temps, agissant comme une lentille : la lumière d'une galaxie lointaine se dédouble et s'étire en arcs. La matière noire autour du trou ne change presque rien à l'image — comme si l'on ajoutait un rideau transparent à la vitre d'une fenêtre. Mais la lumière des différentes images arrive avec un délai — de quelques minutes à plusieurs années. Et c'est précisément cet intervalle qui est légèrement décalé par la matière invisible.
Les calculs montrent que même pour des trous géants, la modification de l'image est inférieure à un millième de pour cent. Cependant, la différence de temps d'arrivée des « jumeaux » est décalée de fractions de seconde — les horloges atomiques peuvent le détecter.
Le temps devient la clé du halo invisible. Et bien que les distorsions de l'image soient négligeables, les futurs télescopes capteront des décalages de l'ordre de la microseconde. Paradoxe : le délai dû au trou lui-même peut être si gigantesque que la lumière est partie avant même l'apparition des premiers humains sur Terre.
En 1912, Albert Einstein a prédit que la gravité courbe la lumière ; la première image en anneau mirage n'a été découverte qu'en 1979 grâce aux radiotélescopes.
Dans « Interstellar », les héros étudient le trou noir Gargantua grâce à la lumière déformée des étoiles — la scène reproduit presque exactement les calculs pour le vrai M87*.