Một nhóm các nhà thiên văn học quốc tế đã đạt được một bước đột phá quan trọng khi thu được hình ảnh radio rõ nét nhất từ trước đến nay về một thấu kính hấp dẫn, sử dụng kỹ thuật Giao thoa kế Radio Đường cơ sở Rất Dài (VLBI). Phương pháp tiên tiến này, kết hợp các kính viễn vọng radio trải dài trên khoảng cách liên lục địa, không chỉ ghi lại được sự biến dạng của ánh sáng mà còn, thông qua việc tận dụng hiệu ứng thấu kính hấp dẫn, hé lộ một vật thể có khối lượng tối thiểu ở khoảng cách vũ trụ học. Những kết quả nghiên cứu đột phá này đã được công bố trên các tạp chí khoa học uy tín, bao gồm “Monthly Notices of the Royal Astronomical Society” và “Nature Astronomy”.
Nghiên cứu tập trung vào hệ thống JVAS B1938+666. Trong hệ thống này, một thiên hà elip khổng lồ, nằm cách Trái Đất khoảng 6,5 tỷ năm ánh sáng, đóng vai trò là thấu kính, bẻ cong bức xạ phát ra từ một nguồn radio xa hơn, cách chúng ta hơn 11 tỷ năm ánh sáng. Để đạt được độ chi tiết chưa từng có, các nhà khoa học đã triển khai kỹ thuật VLBI, liên kết ảo 22 kính viễn vọng radio toàn cầu, bao gồm Mạng lưới VLBI Châu Âu và mảng VLBA. Ăng-ten 32 mét “Gavriil Gruff” tại Medicina, do Viện Vật lý Thiên văn Quốc gia (INAF) quản lý, giữ vai trò chủ chốt trong mạng lưới này. Việc xử lý dữ liệu, được điều phối tại JIVE, đã tạo ra hiệu ứng của một ăng-ten ảo duy nhất, có chiều dài tương đương khoảng cách giữa các phần tử xa nhất của mạng lưới, mang lại khả năng phân giải ấn tượng: một phần nghìn giây cung.
Quan sát kéo dài 14 giờ ở tần số 1,7 GHz đã tiết lộ một “cung hấp dẫn cực kỳ mỏng và gần như hoàn chỉnh—là cung rõ nét nhất từng được quan sát bằng kỹ thuật này.” Thông qua việc mô hình hóa cẩn thận sự phân bố khối lượng của thiên hà thấu kính, các nhà khoa học đã tái tạo lại hình dạng thực sự của nguồn radio nền. Dữ liệu thu được cho thấy vật thể xa xôi, cách 11 tỷ năm ánh sáng, có cấu trúc đối xứng và nhỏ gọn, phù hợp với giai đoạn hoạt động ban đầu của một lỗ đen siêu khối lượng. Cấu trúc này trải dài khoảng 2000 năm ánh sáng và đáng chú ý là không có nhân trung tâm rõ ràng, nhưng lại có hai khu vực phát xạ radio sáng ở các cạnh. Các nhà nghiên cứu, trong đó có Cristiana Spingola từ INAF, lưu ý rằng công bố này là khởi đầu cho một loạt bài báo về các quan sát VLBI phức tạp. John McKean, điều phối viên quan sát từ Đại học Groningen, nhấn mạnh rằng sự bất thường trong cung hấp dẫn đã được nhận thấy ngay lập tức, đây là dấu hiệu rõ ràng cho thấy hướng đi đúng đắn.
Dựa trên cùng bộ dữ liệu VLBI đó, một nghiên cứu thứ hai đã xác định được vật thể nhỏ nhất từng được phát hiện trong Vũ trụ xa xôi chỉ dựa vào tác động hấp dẫn của nó. Áp dụng các thuật toán phân tích mới, cải tiến, nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra một sự tập trung khối lượng bổ sung, có khả năng nằm ở cùng khoảng cách với thiên hà thấu kính (6,5 tỷ năm ánh sáng). Khối lượng của vật thể này chỉ khoảng một triệu khối lượng Mặt Trời, nhỏ hơn đáng kể so với hàng nghìn tỷ khối lượng Mặt Trời điển hình của một thiên hà. Spingola tuyên bố rằng đây là lần đầu tiên một vật thể có khối lượng nhỏ như vậy được ghi nhận ở khoảng cách vũ trụ học, chỉ dựa trên ảnh hưởng hấp dẫn của nó. Vật thể này có thể là một quầng vật chất tối, một cụm sao dày đặc, hoặc một thiên hà lùn nhỏ, đã tắt. Simona Vegetti từ Viện Vật lý Thiên văn Max Planck nhấn mạnh rằng việc chứng minh sự tồn tại của các cụm vật chất tối đòi hỏi năng lực tính toán khổng lồ. Nếu phân tích sâu hơn xác nhận sự hiện diện của các vật thể tối ở quy mô này, nó có thể trở thành một phép thử then chốt để hiểu bản chất của vật chất tối và tác động đến các lý thuyết vũ trụ học đã được thiết lập.