Immagina la luce di una galassia distante che viaggia per miliardi di anni attraverso il cosmo, solo per incontrare una massiccia galassia in primo piano che deforma lo spaziotempo stesso. Questa curvatura estrema—forte lente gravitazionale—può piegare quella luce di fondo in un cerchio straordinario e quasi perfetto chiamato anello di Einstein. Con immagini ad alta risoluzione all'avanguardia e spettroscopia (soprattutto da telescopi come il Telescopio Spaziale James Webb), gli astronomi analizzano le più piccole distorsioni in questi anelli cosmici. Separano con cura le stelle visibili brillanti dalla struttura invisibile che domina realmente: la materia oscura. Il risultato? Una mappa gravitazionale estremamente precisa che rivela la vera forma dell'alone di materia oscura, quanto è centralmente concentrato e—cosa più intrigante—la sua aggregazione su piccola scala o "sottostruttura". Perché è così importante? La materia oscura rifiuta di emettere, assorbire o riflettere luce—è completamente invisibile ai nostri telescopi abituali. L'unico modo per rilevarla e mappare è attraverso le sue impronte gravitazionali. Gli anelli di Einstein forniscono una delle misurazioni più pure e guidate dalla geometria possibili, libere dalle assunzioni disordinate che affliggono altri metodi (come il tracciamento delle orbite stellari o dei movimenti del gas). Scoperte recenti rivelano che questi aloni di materia oscura non sono lisci e uniformi come si immaginava una volta in modo semplicistico. Invece, sono pieni di piccoli grumi e sottoloni—esattamente come previsto dalle principali simulazioni cosmologiche basate sulla materia oscura fredda. Confrontando queste osservazioni di lente gravitazionale con quelle simulazioni, gli scienziati testano rigorosamente la natura fondamentale della materia oscura stessa e la fisica intricata che ha scolpito la struttura su larga scala del nostro universo nel corso del tempo cosmico. Fonti: NASA, osservazioni del Telescopio Spaziale James Webb, pubblicazioni in Nature Astronomy e The Astrophysical Journal.