2025 年 10 月 15 日，清华大学电子工程系 方璐 教授团队在国际顶尖学术期刊 Nature 上发表了题 为： Integrated lithium niobate photonics for sub- ångström snapshot spectroscopy 的研究论文。 该研究提出了颠覆性光谱技术—— RAFAEL ，解决了传统光谱技术长期受限于 分辨率-效率权衡的难题，通过 铌酸锂 （LiNbO₃） 集成光子学设计 ，实现了 0.5 Å 光谱分辨率、73.2% 光学透过率与 2048×2048 空间分辨率 的同步飞跃，开创了超灵敏快照光谱的新范式。 编辑丨王多鱼 排版丨水成文 光谱学 （ Spectroscopy ） 是确定物质和环境物理结构及化学成分的关键工具，在众多科学领域中被广泛运用。传统上，光谱技术依赖于狭缝或光栅，这导致了 需要在光谱分辨率和光学透过率之间进行权衡，从 而无法在测量时同时实现高灵敏度和高效率。 在这项最新研究中，研究团队开发了 RAFAEL 技术，这是一种基于铌酸锂的集成可重构光子学技术实现的亚埃级超高透光率快照光谱方法，旨在突破传统光谱技 术中分辨率与效率的固有矛 ...

研究团队与发现 - 国际天文学家团队由美国得克萨斯大学奥斯汀分校科学家领衔 利用詹姆斯·韦布空间望远镜捕捉到宇宙大爆炸后仅5亿年存在的超大质量黑洞[1] - 黑洞质量为3亿倍太阳质量 以133亿年高龄刷新最古老黑洞纪录[1] - 研究成果发表于《天体物理学杂志快报》[1] 观测方法与技术 - 通过光谱学分析将光分成不同波长研究物体特征 远离地球气体光被拉伸成更红波长 靠近地球气体光被压缩成更蓝波长[1] - 红蓝交错光谱成为分析遥远物体物理性质的独特武器[1] - 通过韦布望远镜CAPERS项目光谱数据确认目标星系CAPERS-LRD-z9呈现独特"小红点"特征[1] 星系特征与黑洞属性 - 目标星系属于宇宙婴儿期（前15亿年）星系 具有体积紧凑 色泽红艳且异常明亮的特征[1] - 超大质量黑洞是星系异常亮度的来源 通过压缩并加热吞噬物质产生巨大光和能量[1] - 黑洞质量估计为太阳的3亿倍 是目前已确认最遥远的黑洞[1] 科学意义与理论推测 - 新发现有助于揭示"小红点"星系呈现明亮红色的原因 可能源于黑洞周围厚气体云将光线扭曲成更红波长[2] - 早期宇宙巨大黑洞为研究天体演化提供宝贵机会[2] - 天文学家推测黑洞可能拥有超乎想象的原始体重 或成长速度比现有模型预测快得多[2]