加州大学洛杉矶分校萨缪埃尔工程学院的研究人员开发了一种超灵敏的光探测系统，可以让天文学家以极好的细节观察星系、恒星和行星系统。
这个系统在室温下工作与同类技术相比，这种技术的改进只适用于温度接近摄氏零下270度(华氏零下454度)的环境。今天在《自然天文学》杂志上发表了一篇详细介绍这一进展的论文。
该传感器系统检测电磁频谱的太赫兹波段的辐射，其中包括部分远红外和微波频率。
该系统能产生超高清晰度的图像，并能在很宽的光谱范围内探测太赫兹波这一技术的进步至少是现有技术的10倍，目前的技术只能在较窄的光谱范围内探测到这种波。其广泛的能力可以使它能够进行目前需要若干不同仪器的观测。它确定了什么元素和分子例如，水、氧、一氧化碳和其他有机分子，通过观察它们各自的光谱特征是否存在，在这些空间区域中就存在。
“通过太赫兹频率，我们可以看到光谱其他部分看不到的细节，”领导这项研究的加州大学洛杉矶分校电气和计算机工程学教授莫娜·贾拉希说。“在天文学上，太赫兹范围的优势在于，与红外线和可见光不同，太赫兹波不会被环绕在这些天文结构周围的星际气体和尘埃所遮蔽。”
贾拉希说，这项技术在太空天文台可能特别有效，因为与地球不同，太赫兹波可以在没有大气干扰的情况下被探测到。
这个系统可以帮助科学家们对天文物体和结构的组成以及它们如何形成和死亡的物理现象有新的认识。它还能帮助回答恒星和星系之间存在的气体、尘埃和辐射是如何相互作用的问题，还能揭示有关水或有机分子宇宙起源的线索，这些线索可能表明一颗行星是否适合生命存在。
该系统也可以在地球上用于探测有害气体，用于安全或环境监测目的。
新系统的关键在于它如何将传入的太赫兹信号转换成易于处理的无线电波。太赫兹信号不容易用标准的科学设备检测和分析。
现有的系统使用超导材料将太赫兹信号转换成无线电波。但是为了工作，这些系统使用专门的液体冷却剂来保持这些材料在极低的温度下，接近绝对零度。过冷设备在地球上是可行的，但是当传感器被安装在飞船上时，它们的寿命受到飞船上冷却剂数量的限制。另外,因为spacecrafts’重量是如此重要，携带设备所需的额外冷却剂可能会有问题。
加州大学洛杉矶分校的研究人员发明了一种新技术来解决冷却剂和相关的重量问题。他们的装置使用一束光与金属纳米结构的半导体材料内部的太赫兹信号相互作用。然后系统将接收到的太赫兹信号转换成无线电波，由系统读取，并由天体物理学家进行解释。
这项研究的主要作者是王宁，他在加州大学洛杉矶分校获得了博士学位，以及加州大学洛杉矶分校的前博士后学者塞米·恰克马基亚潘，他们都是贾拉希研究小组的成员。其他作者包括加州大学洛杉矶分校的研究生林燕菊和美国宇航局喷气推进实验室的科学家哈米德·贾瓦迪。
该研究由喷气推进实验室的战略大学研究伙伴计划、美国能源部、海军研究办公室和国家科学基金会资助。
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