¿Cómo explican los científicos las distorsiones (por gravedad de estrellas, agujeros negros, planetas) en un haz de luz a través del espacio e identifican su origen?

Creo que se refiere a la lente gravitacional – Wikipedia. De hecho, la luz de los objetos distantes se desvía a medida que viaja hacia nosotros al intervenir masas a lo largo de la línea de visión.

Sin embargo, la lente gravitacional es extremadamente débil. Entonces, para obtener una desviación significativa, uno necesita MUCHA masa, concentrada en una configuración muy densa (según los estándares cósmicos). Se necesita algo así como un gran cúmulo de galaxias, con una galaxia central que tiene más de un billón de masas solares de estrellas, como Abell 1689:

Solo entonces se ven los arcos reveladores asociados con la lente gravitacional.

Alternativamente, puede tener “microlente” de objetos muy pequeños y compactos. Allí no se ven arcos, solo el aumento general de la lente.

En cualquier caso, estas configuraciones son extremadamente raras. Hay que cazar especialmente para ellos. No son algo de lo que uno deba preocuparse.

Cuando uno encuentra una lente gravitacional, tiene que hacer un “modelo de lente”, que es un mapa de la masa, basado en la luz que se puede ver. Esto es complicado y no es un problema bien resuelto, pero se está progresando mucho.

Particularmente, la reciente encuesta CLASH (Encuesta de superposición de clústeres y supernova con Hubble) de Hubble apunta a 6 grupos que son lentes conocidos, para ampliar nuestra visión del Universo distante. Esto promete ser muy emocionante, pero la interpretación depende fundamentalmente de nuestra capacidad para hacer buenos modelos de lentes. Numerosos equipos independientes están trabajando en esto, y estamos mejorando mucho en esto.