Когда две галактики выстраиваются в линию с Землёй, ближняя из них становится гигантским зеркалом. Свет далёкой галактики огибает её масивное тело и достигает нас по искривлённым путям. На снимках Хаббла это выглядит так, словно телескоп видит один и тот же объект дважды — в виде двух световых дуг по обе стороны от передней галактики.
Ближняя эллиптическая галактика находится в 4,5 млрд световых лет от Земли, далёкая удалена на 8 млрд световых лет. Гравитация искривляет пространство-время, перенаправляя свет проходящей мимо галактики.
Астрономы называют это гравитационным линзированием. На снимке видна большая световая дуга с одной стороны ближней галактики и маленькая перевёрнутая дуга с другой — конфигурация, известная как пара «дуга-контрдуга».
Форма дуг раскрывает массу передней галактики. Чем она массивнее, тем сильнее отклоняет проходящий свет. Видимых звёзд, газа и пыли не хватает, чтобы объяснить такое искажение. Расчёты показывают, что львиная доля массы приходится на тёмную материю — невидимую субстанцию, о природе которой учёные пока не знают. Гравитация выдаёт её присутствие.
Хаббл отлично различает детали отдельных объектов, но охватывает только узкий участок неба. Телескоп Нэнси Грейс Роман сможет сканировать намного более широкие области и находить гораздо больше гравитационных линз. Большая выборка даст астрономам возможность картировать распределение тёмной материи сразу во множестве галактик.
Специалисты используют чёткие снимки Хаббла для построения компьютерных моделей анализа гравитационных искажений. Затем программа разберёт крупные изображения, которые соберёт телескоп Роман, а Хаббл подробнее рассмотрит самые интересные находки.
Два телескопа дополняют друг друга. Хаббл наблюдает в видимом, ультрафиолетовом и частично инфракрасном диапазонах, Нэнси Грейс Роман ориентирован прежде всего на инфракрасное излучение. Первый даёт детали отдельных целей, второй собирает панорамы с тысячами галактик и выискивает редкие гравитационные линзы среди них.
