一项新的地外文明搜寻（SETI）研究表明，我们可能忽略了外星信号，这并非因为信号不存在，而是因为它们自身的恒星在信号逃逸到太空之前对其进行了扰乱。湍流等离子体和强烈的恒星风暴会将超窄带无线电传输扩散到更宽的频率范围，从而大大增加了传统搜寻手段探测它们的难度。这种效应在M型矮星（银河系中最常见的恒星类型）周围可能尤为显著。
许多SETI工作都在寻找极窄的无线电信号，因为它们不太可能由自然宇宙过程产生。然而，研究人员发现，这些信号在离开其所在的恒星系统之前可能就已经发生了畸变。
恒星活动如何扭曲无线电信号
几十年来，SETI科学家一直在搜索无线电频率中的窄尖峰，这可能标志着先进技术的存在。此前的假设是，地外发射器会产生一种高度集中的信号，能够从自然背景噪声中脱颖而出。
这项新研究指出了该方法的一个潜在问题。即使某个文明发出了完美的窄带无线电信号，在穿过其恒星周围的环境后，它可能也不再呈现原貌。
科学家们已经考虑了无线电波穿越星际空间时发生的许多效应。这项研究转而考察了更靠近信号源处发生的情况。恒星风内等离子体密度的波动，以及日冕物质抛射等爆发性事件，可以改变源点附近的无线电波。这些效应会将信号能量分散到更宽的频率范围内，从而削弱许多搜索方法所依赖的尖锐峰值。
“SETI搜索通常针对极窄信号进行优化。如果信号被其自身恒星的环境展宽，它就可能滑落到我们的探测阈值之下，即使它确实存在。这可能有助于解释我们在技术签名搜索中观察到的一些无线电静默现象，”SETI研究所天文学家、该论文的主要作者Vishal Gajjar博士说。
利用航天器信号研究该效应
为了测量这种展宽有多显著，研究人员转向了一个距离我们要近得多的数据源：在太阳系内运行的航天器发出的无线电传输。
利用太阳系探测器的观测数据，团队校准了湍流等离子体如何影响窄带无线电信号。随后，他们将这些测量结果应用于各种恒星环境，以估算相同的过程可能会如何影响源自其他恒星周围的信号。
其结果是一个实用的框架，使科学家能够估算在不同类型的恒星周围和不同的观测频率下可能发生多大的信号展宽，特别是在某些恒星周围发现的活跃的“太空天气”环境中。
对地外文明搜寻的影响
这些发现可能会影响SETI的目标选择和搜索策略。根据这项研究，M型矮星（约占银河系所有恒星的75%）特别容易在窄带无线电信号逃逸出系统之前将其展宽。
因此，研究人员建议，未来的搜索应对比SETI项目传统上针对的超窄特征更宽的信号保持敏感。
“通过量化恒星活动如何重塑窄带信号，我们可以设计出更符合实际到达地球情况的搜索方案，而不仅仅是针对可能被发射出的信号，”该研究的合著者、SETI研究所研究助理Grayce C. Brown说。
该项目突显了SETI研究所STRIDE计划（支持技术、研究、创新、发展和教育）所支持的高风险、高影响力研究类型。该倡议帮助研究人员探索新兴的科学问题，并开发新的工具和技术来解决这些问题。STRIDE由富兰克林·安东尼奥遗赠基金资助，该基金旨在推动SETI研究所的突破性科学和教育工作。