La gravité d'un trou noir crée une courbure de l'espace-temps qui agit 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 — c'est comme si l'on ajoutait un rideau transparent à la vitre. Mais la lumière des différentes images arrive avec un décalage — de quelques minutes à plusieurs années. Et c'est précisément cet intervalle qui est légèrement modifié 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. En revanche, la différence de temps d'arrivée des « jumeaux » se décale de fractions de seconde — de quoi être détectée par des horloges atomiques.
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 bien avant 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 à travers la lumière déformée des étoiles — une scène qui reproduit presque exactement les calculs pour le vrai M87*.