重要なのは、銀河に含まれる天体が銀河中心を回転軸として回転運動をしていて、その回転運動から内部の質量が推定できることにあります。 もちろん、かなりおおざっぱな推定ですから、2倍程度の違いしかないのであれば単に観測精度がよくなかっただけということも ありえるかもしれません。しかし、質量差10倍となるとさすがに無視できない数字と言えるでしょう。

本題の方の重力レンズも、誤解を恐れず言うならばやっていることは同じです。光(電磁波)の場合は速度は光速度一定の法則より わかっているので、光がどの程度屈折してやってきたかが分れば途中にあった天体の質量も推定できるということになります。 単純な回転運動ではないし、使う理論も一般相対性理論となるため、実際はもっと複雑なことをしています。

銀河回転の話は高校物理の範囲で計算できるので、計算してみると面白いかもしれません。 質量の積分は最近の高校数学の範囲を越えてしまいますが、適当に胡麻化せばなんとかなるでしょう。