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新研究:恒星空间天气成“信号杀手” 或是外星生命搜寻遇阻关键因素

   时间:2026-03-08 21:33:26 来源:快讯编辑:快讯 IP:北京 发表评论无障碍通道
 

地外文明探索计划(SETI)自启动以来,始终未能寻得外星生命存在的确凿证据,这一现象被部分研究者称为“大寂静”。近日,一项发表于《天体物理学杂志》的新研究提出,恒星系统的空间天气可能是导致这一困境的关键因素——恒星活动产生的等离子体与电子可能严重干扰外星文明发送的无线电信号,使其难以被地球探测器识别。

空间天气通常指恒星风、辐射喷发或日冕物质抛射(CME)引发的电磁扰动。这些现象会将大量带电粒子喷射至行星际空间,形成高密度等离子体区域。当无线电波穿越此类区域时,低频信号会因与电子相互作用而延迟抵达,导致包含多频率的宽带信号严重失真。为规避这一问题,SETI科学家长期聚焦于搜寻窄带信号(带宽仅几赫兹),因其能量集中且自然界中罕见,被视为外星文明存在的潜在标志。

然而,新研究首次量化分析了恒星活动对窄带信号的破坏性影响。美国加州SETI研究所的维沙尔·加杰尔指出,恒星产生的等离子体可导致信号发生“衍射闪烁”——原本集中在少数频率的强能量信号被分散至更宽频段,强度大幅降低。若信号发射时恰逢日冕物质抛射,其频率拓宽可能超过1000赫兹,远超当前探测器的识别阈值,导致“信号存在却无法被检测”的尴尬局面。

为验证这一理论,加杰尔与同事格雷丝·布朗以太阳系为模型,分析地球与探测器间无线电信号受太阳风波动的影响,并以此为基准推算其他恒星系统的干扰程度。研究涵盖两类主要恒星:类太阳恒星与占银河系恒星总数75%的红矮星。结果显示,70%的恒星会使信号频率拓宽超1赫兹,30%的恒星拓宽超10赫兹,而活动剧烈的红矮星影响尤为显著。模拟进一步表明,在1吉赫兹频段(常用搜索频段)的搜索中,若未考虑空间天气因素,大量潜在信号可能被误判为噪声。

布朗强调,通过量化恒星活动对信号的重塑效应,未来搜索策略可更贴近实际抵达地球的信号特征,而非仅依赖理论模型。例如,技术先进的外星文明可能已掌握恒星空间天气规律,选择在平静期发射信号;但若发射设备长期运行或为自动化系统,则可能因干扰导致信号失真。研究提出,宇宙中或许存在大量未被探测的信号,只是人类尚未找到正确的接收方式。

自1960年首次系统性搜索以来,SETI项目历经60余年仍无突破。1999年启动的公民科学项目SETI@home曾吸引全球数百万志愿者参与,如今仅剩100个候选信号,且均被认为极可能源于自然现象或人为干扰。新研究为“大寂静”提供了新解释:空间天气效应可能显著降低了信号可探测性,其影响程度取决于宇宙中发射信号的文明数量。尽管如此,研究者仍持谨慎乐观态度——正如人类监测太阳活动以保护卫星通信,外星文明或许也具备应对空间天气的能力。

 
 
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