Une lampe est cachée derrière un grand aquarium rempli d'eau. Vous ne voyez pas une seule source de lumière, mais plusieurs de ses reflets et réfractions — l'eau courbe le trajet des rayons. De la même manière, une galaxie massive agit comme une lentille géante : elle courbe les rayons d'un quasar lointain (le noyau brillant d'une galaxie), et plusieurs copies de celui-ci apparaissent dans le ciel.
La lumière de chaque copie nous parvient par un chemin différent, et la différence de temps peut atteindre des jours, voire des mois. Ce délai dépend de la force avec laquelle la lentille a courbé l'espace et de la distance qui nous en sépare. Or, la distance est liée à la vitesse d'expansion de l'Univers — cette fameuse constante de Hubble qui fait aujourd'hui l'objet de vifs débats. En mesurant ces délais, on peut calculer cette vitesse sans intermédiaire, de manière purement géométrique.
Les auteurs ont pris dix-sept systèmes récemment découverts et les ont fait passer par un pipeline de modélisation unique. Ils ont reconstitué la distribution de masse dans la galaxie-lentille et prédit à quel point elle retarderait la lumière. Le principal résultat est un classement : six systèmes promettent une erreur ne dépassant pas trois pour cent, cinq jusqu'à sept, trois jusqu'à douze, et trois autres sont encore trop capricieux pour un travail précis. Ce sont les onze premiers qui deviendront des cibles pour les télescopes dans les années à venir.
En somme, les astronomes ont calibré un ensemble de règles cosmiques. Il ne reste plus qu'à prendre patience et à attendre que la lumière des différentes copies du quasar nous raconte elle-même à quelle vitesse notre monde s'étend — un peu comme la lampe derrière l'aquarium révèle progressivement son histoire.
Le délai de la lumière dans une lentille gravitationnelle peut atteindre plusieurs années — pendant tout ce temps, les astronomes attendent patiemment que l'une des images du quasar « cligne de l'œil ».
Dans le roman « La Lumière des étoiles lointaines », les lentilles gravitationnelles sont utilisées comme des télescopes naturels pour observer la vie sur des exoplanètes.