恒星活动和等离子体湍流可能在无线电信号离开其母星系之前就对其造成扭曲，这或许能部分解释长期以来在寻找地外智慧生命过程中所遇到的沉寂。

美国 SETI 研究所的天文学家 Vishal Gajjar 和 Grayce C. Brown 在最新研究中提出了一个定量框架，用于评估恒星周围环境对窄带技术信号可探测性的影响。相关成果已于 3 月 5 日发表在《天体物理学杂志》（The Astrophysical Journal）。

恒星环境或在源头“扩散”技术信号

现有的大多数地外技术信号搜索工作，主要考虑的是无线电波在穿越星际介质过程中受到的影响。而这项研究指出，信号在刚离开发射源附近时，就可能已经被其母恒星周围的“空间天气”显著改造。

研究称，恒星风中的等离子体密度波动，以及类似日冕物质抛射等爆发事件，会在信号发源区域附近对无线电波产生散射和扭曲。这种作用会有效“扩展”原本极窄的信号频率，使其峰值强度降低，从而削弱基于窄带特征进行搜索的探测能力。

“SETI 搜索通常针对极窄的信号进行优化，”Vishal Gajjar 表示，“如果信号被其自身恒星环境扩展，即使信号存在，也可能低于我们的检测阈值，这或许能解释我们在技术信号搜索中观察到的部分无线电沉默。”

利用太阳系探测器信号建立量化框架

为量化这一效应，研究团队选取了可以直接测量的对象——太阳系内航天器的无线电传输。研究人员利用来自太阳系探测器的实测数据，对湍流等离子体对窄带信号造成的扩展效应进行标定，并在此基础上将结果外推至不同类型的恒星环境。

据介绍，该框架可用于估算在不同恒星类型和观测频率下，技术信号可能经历的扩展程度，尤其适用于评估活跃恒星周围预期“空间天气”条件下的信号特性。

对目标选择和搜索策略的启示

研究指出，这一结果对未来技术信号搜索的目标选择和观测方案设计具有重要意义。团队认为，M 型矮星在银河系恒星中占比约 75%，其周围环境中窄带信号在离开系统前最有可能被显著扩展。

在此背景下，研究人员表示，搜索策略需要在保持对极窄信号敏感的同时，也考虑对被恒星环境扩展后的信号保持探测能力。

“通过量化恒星活动如何重塑窄带信号，我们可以设计更符合实际抵达地球信号特征的搜索，而不仅仅是理论上传输的信号，”Grayce C. Brown 表示。

论文题为《Exo-IPM Scattering as a Hidden Gatekeeper of Narrowband Technosignatures》，作者为 Vishal Gajjar 和 Grayce C. Brown，发表于《天体物理学杂志》ApJ 999, 201，DOI 为 10.3847/1538-4357/ae3d33。