Космические лучи обнаружили скрытую погребальную камеру

Раскрытие прошлого с помощью космических лучей.

Древний некрополь Неаполя находится примерно в 33 футах ниже современного Неаполя, Италия. Руины расположены в густонаселенном городском районе, что затрудняет тщательный процесс археологических раскопок. Используя метод визуализации, использующий космические лучи, называемый мюографией или мюонной томографией, группа ученых недавно обнаружила ранее скрытую подземную погребальную камеру.

Использование мюонов для исследования археологических памятников — практика, зародившаяся в 1950-х годах, когда инженер по имени Э. П. Джордж использовал их для измерений австралийского туннеля. Пожалуй, наиболее примечательно, что мюонная визуализация была использована лауреатом Нобелевской премии по физике Луисом Альваресом, который объединился с египетскими археологами и использовал эту практику для поиска скрытых камер в пирамиде Хафра в Гизе. Хотя метод мюонной визуализации сработал, никаких скрытых камер обнаружено не было. Однако годы спустя та же самая техника визуализации была использована для обнаружения загадочной пустоты в другой части пирамиды.

Мюонная визуализация также использовалась для поиска незаконно перевозимых ядерных материалов на пограничных переходах, для наблюдения за действующими вулканами с целью обнаружения извержений и для поиска скрытых руин майя в Белизе. Существует множество вариантов мюонной визуализации, но обычно они включают в себя газонаполненные камеры. Когда мюоны движутся через газ, они сталкиваются с частицами газа и испускают отчетливую вспышку света, которая регистрируется детектором. Это позволяет ученым рассчитать энергию и траекторию частицы.

Этот процесс похож на рентгеновский или георадарный радар, но, поскольку мюонные частицы обладают высокой энергией, это позволяет с большей вероятностью получать изображения толстых, плотных веществ, таких как камни, используемые для строительства многих древних построек. Чем плотнее отображаемый объект, тем больше мюонов блокируется, что отбрасывает отчетливую тень. Это позволяет скрытым камерам и структурам появиться на окончательном изображении, поскольку они блокируют меньше частиц.

Неаполис был городом, богатым вулканической туфовой породой, которая делала его достаточно мягким, чтобы лепить помещения для поклонения, гробницы и пещеры для жилья. Некрополь когда-то использовался для захоронений с конца четвертого века до нашей эры до начала первого века нашей эры. Со временем эта территория была погребена под отложениями стихийных бедствий. Хотя точный размер сооружения неизвестен, потенциально в нем могут разместиться десятки гробниц, включая четыре гробницы, обнаруженные в конце 19 века.

Исследователи из Неаполитанского университета имени Федерико II, Национального института ядерной физики в Неаполе и Университета Нагои в Японии полагают, что мюография потенциально может позволить им увидеть некоторые из скрытых структур.

«Благодаря своей неинвазивности этот метод особенно подходит для городских условий, где применение активных методов проверки, таких как сейсмические волны или бурение скважин, невозможно», — пишут авторы.

Детекторы, использованные в исследовании, основаны на ядерно-эмульсионных детекторах, которые компактны и не требуют внешнего источника питания. Технология ядерной эмульсии была популярна при изучении космических лучей, что привело к открытию пи-мезона и нарушению четности в К-мезонах.

Исследователи, проводившие исследование, использовали два детекторных модуля, каждый из которых содержал стопку из четырех эмульсионных пленок. Пленки были запечатаны в конверт, чтобы обеспечить контроль света и влажности, и оставлены в подземном подвале до проявления. Для сравнения они также использовали трехмерную пространственную модель доступных подземных сооружений, полученную с помощью лазерного сканирования.

Избыток неожиданного количества мюонов свидетельствует о новой подземной структуре. Кроме того, мюография также предоставила достаточно информации, чтобы оценить размер и положение конструкции. Неизвестная структура имеет размеры 6,5 на 11,5 футов, и авторы исследования предположили, что она могла быть датирована концом четвертого или началом третьего века до нашей эры.