Фізик-теоретик Ерік Штайнбрінг з Національної дослідницької ради Канади виявив, що квантові флуктуації на масштабах порядку планківської довжини можуть впливати на різкість зображень, які отримуватимуть телескопи наступного покоління. Зокрема, вони обмежать здатність телескопа Джеймса Вебба для деяких дуже віддалених галактик, яких ми бачимо такими, якими вони були через мільярд років після Великого Вибуху. Про це автор розповів на зустрічі Міжнародного астрономічного союзу (тези), детальніше про висновок повідомляє The Conversation.
Автор проаналізував шуми, які можуть вносити в світловий сигнал віртуальні частинки, що народжуються і анігілюють на планківських довжинах - близько 10-35 метра. Виявилося, що якщо для невеликих телескопів, таких як «Хаббл» вони зневажливо малі порівняно з дифракційною межею, то для таких великих приладів, як «Вебб» і Extremely Large Telescope ситуація змінюється. Штайнбрінг показав за допомогою розрахунків, що взаємодія фотонів з подібними частинками призведе до того, що далекі точкові джерела світла будуть виглядати розмитими при великих відстанях.
Це призведе до того, що «Вебб» не побачить жоден з об'єктів розміром менше 0,1 кілопарсека з червоним зміщенням рівним шести, за винятком галактик з активними ядрами і джерел гамма-сплесків. Ця величина зміщення відповідає настільки великим відстаням, що об'єкти видно нам такими, якими вони були через 930 мільйонів років після Великого Вибуху. Це обмеження на вісім відсотків гірше, ніж дифракційна межа телескопа і стає більше з збільшенням відстані до об'єкта.
Існує багато причин, які обмежують дозволяючу здатність телескопів, починаючи від впливають на світло на відрізку від об'єкта до телескопа і закінчуючи оптичними обмеженнями. До перших відноситься розсіювання в атмосфері і переломлення через різницю в щільності повітряних мас, а також обговорювалися квантові флуктуації. Коливання атмосфери сучасні телескопи вміють усувати завдяки «адаптивній оптиці», що підлаштовується під них в режимі реального часу. Дифракційна межа належить до оптичних обмежень - саме через неї, щоб побачити в телескоп-рефлектор деталі диска Урана, Нептуна або тим більше Плутона, потрібне не тільки велике наближення, але і великий діаметр головного дзеркала.