超過半個世紀以來，外星智慧搜尋（SETI）一直建立在一個假設上：如果外星人存在並試圖溝通，它們的訊號會微弱、分散且容易被忽略。因此，天文學家花費數十年掃描無線電頻譜的狹窄片段，希望捕捉埋藏在宇宙雜訊中的弱訊號。然而，一項新研究提出截然不同的觀點——如果先進文明真的想被察覺，它們不會廣播弱而無焦點的輻射。相反，它們會將功率集中於緊密瞄準、高強度光束，並指向特定目標。
「我們的首要假設是，故意溝通的技術文明會盡其技術所能，與其他外星技術智慧（ETIs）建立聯繫，」研究作者、加州大學洛杉磯分校（University of California, Los Angeles）天體物理學家 Benjamin Zuckerman 表示。如果這個想法大致正確，我們數據中的沉默不僅是缺乏證據。它實際上限制了附近可能發送信號的文明數量。 ### 從微弱無線電蹤跡到類激光光束
SETI 的傳統邏輯源於一個簡單限制——星際溝通很困難。如果文明功率有限，最有效策略是向所有方向廣播。然而，這會使訊號到達另一顆恆星時極其微弱。這就是為何 SETI 搜尋聚焦於極狹窄頻段。「無線電搜尋計劃採用非常狹窄（幾 Hz）的頻寬（BWs）——因為，如果 ETI 有給定（有限）的發射功率，則最大化接收天線信噪比的方法是使用非常狹窄的發射和接收頻寬，」Zuckerman 指出。
難點在於無人知曉該聽哪個頻率，因此數十年工作僅涵蓋可能性的一小部分。這項研究直接挑戰此假設。它認為，能進行星際技術的外星人不會必然選擇低效方式。因此，它們不會像黯淡燈泡般各向同性廣播，而是使用高度定向傳輸系統，更似激光筆而非燈具。 可偵測性較少取決於總功率，而更多取決於方向——地球是否恰好位於光束內。因此，功率不再是限制因素。即使抽取約 60 兆瓦的系統，若正確瞄準地球，其訊號會明顯突出於宇宙背景雜訊。
例如，在約 200 秒差距距離，此定向訊號強度可達約 10¹⁰ Jansky。相比之下，現代無線電望遠鏡可偵測至約 1 Jansky 訊號。簡單說，一個精準瞄準的傳輸不會隱晦——它會在常規天文數據中顯而易見。「與附近 ETI 溝通中最不確定因素不是功率不足，而是傳輸波長；這可能是無線電、紅外線或光學，」Zuckerman 表示。這也意味我們可能已觀測此類訊號卻未察覺。
過去一個世紀為完全不同科學目的進行的大規模天空巡天，已以足夠敏感度掃描廣大天空區域，卻未報告附近類太陽恆星的持續異常輻射。
安靜的太陽鄰域，以錯過接觸計量
為將此想法轉化為限制，Zuckerman 建構保守模型，估計溝通文明可能存在位置。起點簡單：我們所知生命需液態水，將潛在棲息地限於恆星宜居帶行星。然而，技術智慧需時演化——地球上約 45 億年。這意味僅年老、穩定、類太陽恆星為現實候選。在約 200 秒差距球體內，有約 500,000 顆類太陽恆星。其中約 200,000 顆足夠古老，可能孕育先進生命。統計估計約 60,000 顆可能有宜居行星。
先進文明無需盲目搜尋。憑足夠強大望遠鏡，它可辨識哪些行星有生命跡象，進一步聚焦地球般條件世界——海洋、大陸及長期氣候穩定。此時，溝通變針對性而非普遍。一文明可能僅向數百個精心挑選世界發送信號。從我們視角，偵測需監測眾多恆星——但若單一附近文明積極溝通，其訊號應在現有數據中突出。即使以光速 1% 行進的緩慢星際探測器，也可在約 10,000 年抵達我們——宇宙尺度極短時程。
「太陽系缺乏外星探測器證據，顯示過去數十億年無外星文明通過地球 ∼100 光年範圍，」Zuckerman 指出。 綜合訊號與實體造訪皆缺，得出比傳統 SETI 更量化的結論。沉默不再僅是沉默，而是限制。它顯示技術溝通文明在銀河我們區域極稀有，或未以我們可偵測方式積極溝通。依 Zuckerman 研究，銀河系中技術先進且積極傳輸文明數量可能少於 100,000——或接近 10,000。
然而，此數字有重要界限。「衍生的限制僅適用於盡技術所能與附近其他技術物種建立溝通的 ETI，」研究指出。因此僅適用使用電磁溝通並刻意接觸的文明。以不同方式溝通或不廣播的物種，對此方法仍不可見。 此研究蘊含 SETI 不應停止，而是改變。未來巡天或需檢查附近類太陽恆星群的更廣波長範圍，而非僅狹窄頻段。目標不僅更仔細聆聽，而是更全面搜尋。此類努力可進一步收緊限制，或終揭露藏於現有數據的訊號。
「因此，搜尋計劃應盡可能涵蓋電磁（EM）頻譜——這對目前設計的無線電 SETI 計劃極難，」研究發表於 The Astrophysical Journal。
