Le récepteur ne capte pas les ondes radio, mais la lumière submillimétrique — ce que rayonnent les nuages froids de gaz et de poussière dans les galaxies lointaines. À l'intérieur, une grille de minuscules résonateurs, chacun accordé sur sa propre fréquence, comme les cordes d'un piano sur leurs notes. Un tel instrument s'appelle un spectromètre intégral de champ : il capture d'un coup une carte complète du ciel, en décomposant la lumière en couleurs. Le problème, c'est que jusqu'ici ces grilles perdaient une grande partie de la lumière — comme si, dans un piano, la moitié des cordes sonnaient dans le vide.

Les auteurs de l'étude ont construit un banc de filtres à base de filtres directionnels. Concrètement, chaque résonateur ne se contente pas d'absorber sa fréquence, il la dirige droit vers le détecteur, comme un entonnoir qui recueille l'eau dans une bouteille. Pour mesurer l'efficacité, ils ont utilisé une charge thermique cryogénique et une source continue de rayonnement térahertz, en tenant soigneusement compte de toutes les pertes dans le schéma optique. Résultat : en moyenne 75 % de la lumière atteint les détecteurs, dans la gamme de 125 à 220 GHz. Pour comparaison, les versions précédentes de ces instruments perdaient souvent plus de la moitié.

Maintenant qu'il est clair que les filtres directionnels fonctionnent, on peut assembler de grandes matrices de ces résonateurs. Elles deviendront le cœur de modules intégraux de champ pour les télescopes submillimétriques. Ces instruments permettront de dresser des cartes détaillées des nuages moléculaires où naissent les étoiles, et d'étudier la chimie de l'Univers primordial. Le piano, enfin, pourra jouer à pleine puissance.