地球外の生命を探している研究者は、取り組みを2つの異なる探索に分けています。1つは高度な文明が送信または宇宙に漏らす可能性のある人工信号をリッスンすることで、SETI（地球外知的生命探索）と呼ばれる分野です。もう1つは遠方の惑星の化学を調べて生物学または産業の痕跡を探すことで、天体生物学者はこれを生物署名および技術署名科学と呼んでいます。NASAの科学ミッションディレクトレートの説明によると。
人工信号のリッスン：無線およびオプティカルSETI
SETI研究所は主に電波天文学を通じて探索を実行しています。北カリフォルニアに位置し、同研究所が所有・運営するアレン望遠鏡アレイは、機械学習とリアルタイムコンピューティングを使用して大量のデータをふるい分けながら、ナローバンド無線信号について空をスキャンします。2番目のプロジェクトであるCOSMICは、ニューメキシコのカール・G・ジャンスキー超大型アレイにアクセスし、各ディッシュからデータをコピーしてリアルタイムで分析し、異常な信号を検出しています。SETI研究所による独自の研究説明によると。
オプティカル側では、SETI研究所のLaserSETIプロジェクトは、既知の自然起源を持たない数ナノ秒しか持続しない超短フラッシュの光を探しており、最終的には空全体を継続的に監視するカメラのグローバルネットワークを構築することを目指しています。研究所の発表によると。
最大の民間資金による取り組みであるBreakthrough Listenは、10年間で1億ドルの予算で無線およびオプティカル探索を組み合わせています。Breakthrough Initiativesによると。このプログラムは最寄りの約100万個の星、銀河中心および銀河面、ならびに天の川を超えた最寄りの100個の銀河をスキャンしており、独自の説明によれば、以前のプログラムよりも10倍多くの空をカバーし、無線スペクトラムの5倍以上をカバーしており、25兆マイル離れた100ワットレーザーを検出するのに十分な感度を持っていると述べています。
地球外生命と技術を探索するために使用される主な方法| 方法 | 探しているもの | プログラム/機器の例 | 出典 |
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| 無線SETI | 自然に発生する可能性が低いナローバンド無線信号 | アレン望遠鏡アレイ；VLAのCOSMIC | SETI研究所 |
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| オプティカルSETI | 既知の自然原因がないナノ秒レーザーフラッシュ | LaserSETIネットワーク | SETI研究所 |
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| 無線+オプティカル調査の組み合わせ | 約100万個の近くの星、銀河平面および100個の近くの銀河からの信号 | Breakthrough Listen | Breakthrough Initiatives |
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| 大気バイオシグネチャー | 生命または産業に関連するガス、例：ジメチルスルフィド、CFC、二酸化窒素 | ジェームス・ウェッブ宇宙望遠鏡（透過分光法） | NASA /ケンブリッジ大学 |
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| メガストラクチャー探索 | 異常な星光減衰または過剰な赤外線"廃熱" | 長期的な明るさと赤外線監視 | NASA |
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化学的手がかりのための星光の読み取り
テクノシグネチャー研究は、意図的な信号ではなく化学を探しています。NASAは、窒素二酸化物汚染、地球上の冷蔵庫として一度使用されていたクロロフルオロカーボン（CFC）、化石燃料使用に関連する炭素ベースの化学物質、岩石惑星の夜間側の人工都市光、ならびに星の周りのダイソンスフィアスタイルのメガストラクチャーが生成する可能性のある赤外線"廃熱"または光減衰など、考えられるマーカーをリストしています。
同じ大気技術は基本的な生物学の探索に貢献しています。2025年4月、ケンブリッジ大学のニック・マドゥスダン教授率いるチームは、ジェームス・ウェッブ宇宙望遠鏡が系外惑星K2-18bの大気内でジメチルスルフィドおよび/またはジメチルジスルフィドと一致する化学的指紋を検出したと報告しました。地球上では海洋微生物に由来する化合物です。Sci.Newsによると『天体物理ジャーナルレターズ』に発表されています。報告された濃度は地球上よりはるかに高く、研究者は、これは未知の非生物学的化学プロセスを指している可能性があると述べました。
結果はエキサイティングですが、生命が見つかったと主張する前により多くのデータを取得することが重要です。
— ニック・マドゥスダン、ケンブリッジ大学、Sci.Newsの引用による決して確認されなかった信号
最も有名なSETI検出は依然として未解決のままです。1977年8月15日、オハイオ州立ラジオ望遠鏡は1分間ちょっと持続した強いナローバンド信号を記録しました。天文学者ジェリー・エーマンはプリントアウトをサークルで囲み、その隣に"Wow!"と書き、イベントにその名前を与えました。SETI研究所によると。フォローアップ観測にもかかわらず、信号は繰り返されておらず、SETI研究所独自のアカウントはその起源（自然源、人間の干渉、またはその他）を公式にオープンのままにしています。
同じプロセスのニアリアルタイム版は2026年に展開されました。2025年7月に星間天体3I/ATLASが太陽系への3番目の確認された星間訪問者として識別された後、SETI研究所の研究者は24時間以内にアレン望遠鏡アレイを指し、ScienceDailyレポートによると、1～9ギガヘルツの周波数をスキャンしました。チームは約7,400万のナローバンド信号を検出しました。ほとんどはすぐに人工的な干渉として識別され、オブジェクトの動きと一致する約200人の候補に検索を絞った後、さらなる分析はすべての残りの信号を地球上またはサテライト内のテクノロジーにトレースしました。レポートは、オブジェクト上の送信機は大体10～110ワット程度より強くない可能性があることを示す制限を設定しました。これは3I/ATLASが人工技術ではなく自然な彗星のような体であることと一致しています。
誰もどのくらい多くの文明が存在するか言えない理由
検出可能な文明がいくつ存在する可能性があるかを推定することは、測定ではなく1961年のフレームワークに依存しています。天文学者フランク・ドレイクは、グリーン・バンク天文台での非公式な会議での議論を整理するためにドレイク方程式を考案しました。SETI研究所によると、カール・セーガン、ジョシュア・レダーバーグ、メルビン・カルビンなどの科学者が出席しました。この方程式は7つの要因を掛け算します：星形成の速度、惑星を持つ星の割合、1つのシステムあたり潜在的に住みやすい惑星の数、および生命、知性、検出可能な技術が出現する割合、ならびに文明が信号をブロードキャストする期間。これらを組み合わせて銀河内の通信文明の数Nを推定します。
これらの要因の数が未知のままなので、結果として得られる推定は非常に異なります。SETI研究所は、Nの推定は1を超える範囲（地球が銀河内の唯一の送信文明であることを意味する）から数百万までにわたっていることに注意しています。ドレイク自身は、毎年1つの新しい送信文明が出現し、そのような文明は平均10,000年間ブロードキャストするという仮定に基づいて、約10,000の数字を提案しました。これは方程式が正確な予測ではなく研究プロンプトとして使用される理由を説明しています。
