Открытием заинтересовались офтальмологи и физики. Группу из 20 специалистов возглавил известный в ту пору врач-окулист доктор Хавьер Торроэлья Буэно. Ученые тщательно исследовали не только фотографии, но и сам образ. Результаты были обнародованы 27 марта 1956 года. В своем отчете исследователи писали, что им удалось выявить в глазах образа Девы Марии присутствие тройного отражения (явление Пуркинье-Сансона), характерное для глаз любого живого человека. Эти отражения находятся точно там, где им и положено быть согласно с упомянутым явлением, а деформация этих образов соответствует преломлению роговицы.

В том же году доктор-офтальмолог Рафаэль Торриха Лавуанье исследовал глаза Девы Марии во всех деталях офтальмоскопом. Он заметил, что изображения людей появились на роговице глаз именно там, где и должны были появиться соответственно восприятию нормального человеческого глаза. Офтальмологи провели и множество других исследований. Все они подтвердили первоначальные выводы.

На протяжении последних двадцати лет исследованием образа Девы Марии занимается живущий в Мексике перуанский ученый Хосе Асте Тонсманн, доктор информатики. В 1979 году он занимался обработкой микроскопических изображений на компьютере. Четыре года спустя его пригласили участвовать в исследованиях образа Гваделупской Божьей Матери, проводимых Центром Гваделупских исследований (Centro de Estudios Guadalupanos) в Мехико. «В ту пору я узнал, что за 60 лет до этого некий фотограф открыл какой-то удивительный образ в зрачках Богоматери, – рассказывает Тонсманн. – Мне также стали известны результаты исследований Хосе Карлоса Салинаса, который в 1951 году при помощи простого увеличительного стекла пытался рассмотреть эти изображения. Я же располагал компьютерной техникой, поэтому немедленно приступил к рассчитанным на долгое время работам».

Изучая образ, Тонсманн впервые использовал метод цифровой обработки изображений, использовавшийся до этого только в космических исследованиях. Исследования продвигались крайне медленно, каждый эксперимент длился месяцами. Только в начале 2001 года Хосе Асте Тонсманн опубликовал результаты своих двадцатилетних работ. Его выводы повергли научную общественность в шок.

Образ Девы Гваделупский имеет размеры 145 на 105 см, а зрачки глаз – диаметр около 7 мм. Тонсманн увеличил размер зрачков в 2500 раз. «Таким образом мне удалось обнаружить нечто крайне поразительное: в правом зрачке я уверенно различил изображение сидящего индейца».

Второй образ, который распознал исследователь, было изображение индейца Хуана Диего. Потом он обнаружил лик пожилого мужчины. «Сначала я не мог понять, кого могло представлять это изображение. Однако вскоре мне попалась на глаза картина известного художника Мигеля Кабреры, где я увидел очень похожее лицо. Это был портрет епископа Сумарраги». Затем исследователь распознал двух мужчин, один из которых имеет густую бороду. Оба смотрят на Хуана Диего, который разворачивает свой плащ.

Следующее открытие повергло ученого в полное ошеломление. «Очередным открытием было распознавание фигуры женщины, которая имела явно негритянский облик. Мне показалось, однако, что это какие-то мои заморочки. Негритянка в Мексике в 1531 году? Этого не могло быть. Но тут мне на помощь пришли историки. Оказалось, что в завещании епископа Сумарраги имеется упоминание о том, что он дарует свободу принадлежавшей ему семье негров-рабов».

Всего в левом зрачке глаза Девы Марии исследователю удалось распознать 12 фигур. Все они разного размера, так как запечатлелись в перспективе – так, как если бы изображение было фотографией того, что видела Дева Мария. Впрочем, все фигуры действительно запечатлены с фотографической точностью, и Тонсманн даже сумел идентифицировать некоторых из этих людей.