SETI 研究显示太空天气扭曲了来自外星文明的信号

SETI 研究所的研究人员发表了一项研究，质疑传统的外星智慧搜索策略。这项发表在《天体物理学杂志》上的研究表明，恒星周围的空间天气甚至在超窄带无线电信号离开其所在行星系统之前就扭曲了它们。这一发现可能部分解释了为什么我们尚未检测到来自宇宙中先进文明的传输。

这种扭曲是由恒星风和日冕物质抛射产生的湍流等离子体造成的，这种现象与在太阳上观察到的现象类似。由天文学家维沙尔·加贾尔 (Vishal Gajjar) 和格雷斯·C·布朗 (Grayce C. Brown) 领导的作者使用旧太空任务的数据来量化影响，并提出未来搜索的调整建议。这项研究为人造信号在穿越星际空间的过程中如何改变提供了新的视角。

恒星等离子体如何改变无线电信号

所发现的现象将集中在精确频率的信号转变为更广泛、减弱的发射。当信号穿过发射恒星附近的湍流环境时，就会发生这种变化。因此，以尖锐尖峰形式出现的传输可能会分布在多个频率上，从而使当前的 SETI 算法难以识别它们。

光谱展宽对传统检测方法提出了重大挑战。最初占据窄频带的信号变得分布在更宽的频带上，从而降低了其在任何特定点的强度。当信号在强烈的磁活动期间靠近发射恒星时，这种效应尤其明显。

来自太空探测器的数据验证了理论模型

该团队检查了 1964 年至 1976 年间发射的水手 4 号、先锋 6 号、太阳神 1 号、太阳神 2 号和维京号等任务发送的无线电信号。这些数据表明，当穿过太阳的行星际介质时，光谱会发生展宽，在太阳风暴期间强度更大。太阳神探测器在靠近太阳的地方运行，其观测结果表明，信号越接近恒星，失真就越严重。

基于这些直接测量，研究人员对其他恒星系统和不同频段进行了模拟。结果证实，这种效应并非太阳系独有，而是一种普遍现象，会影响任何穿过湍流恒星环境的传输。该实验验证增强了遥远系统模型预测的可靠性。

红矮星对探测提出了更大的挑战

M型恒星，即红矮星，约占银河系恒星的75%。这些恒星较小、较冷且非常活跃，创造了信号展宽效应更明显的环境。虽然日冕物质抛射与透射完全一致的几率很低，不到 3%，但当发生扩大时，与正常情况相比，它可以增加一千倍以上。

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• 在典型条件下，100 兆赫信号最多可展宽 100 赫兹。
• 在超过 60% 的模拟系统中，较低的频率会产生更大的失真。
• 大约 70% 的系统会导致轻微的眩光，而 30% 的系统会导致更严重的失真。

更高的频率可以提高检测的机会

该研究建议优先考虑较高的无线电频率，因为恒星等离子体的影响不太显着。此外，它建议扩大检测标准，以包括先前被自动丢弃的稍微更广泛的信号。这种方法允许搜索考虑在穿越其他恒星的太空天气后实际到达地球的东西。

传统的 SETI 算法专注于极窄的频率峰值，因为自然过程很难产生这些峰值。然而，新模型表明，故意的人工信号在离开原始系统时可能会失去这一特性。这项研究并没有解决费米悖论，但它确实提供了一种有助于理解迄今为止观察到的宇宙沉默的机制。

对未来搜索技术信号的影响

计算表明，相当一部分恒星系统中都存在展宽效应。在分析的条件下，大多数恒星环境都会轻微改变信号，而一小部分会引起更剧烈的变化。这些结果是根据人类探测器在太阳系收集的真实数据推断得出的。

这项工作有助于完善技术信号的搜索，使其适应恒星环境的物理现实。研究人员继续收集更多数据，以测试该模型在未来射电望远镜观测中的预测。了解这些扭曲机制为未来几年更复杂、更高效的检测策略铺平了道路。