I raggi cosmici rivelano una camera sepolcrale nascosta

Scoprire il passato con i raggi cosmici.

L'antica necropoli di Neapolis si trova a circa 33 piedi sotto l'odierna Napoli, in Italia. Le rovine si trovano in un quartiere urbano densamente popolato, il che rende difficile intraprendere l'attento processo di scavo archeologico. Utilizzando una tecnica di imaging che utilizza i raggi cosmici chiamata muografia o tomografia muonica, un team di scienziati ha recentemente scoperto una camera sepolcrale sotterranea precedentemente nascosta.

L'uso dei muoni per esaminare i siti archeologici è una pratica che risale agli anni '50, quando un ingegnere di nome EP George li usò per effettuare misurazioni di un tunnel australiano. Forse la cosa più notevole è che l’imaging dei muoni è stato utilizzato dal fisico vincitore del Premio Nobel Luis Alvarez che ha collaborato con gli archeologi egiziani e ha utilizzato la pratica per cercare camere nascoste nella Piramide di Chefren a Giza. Sebbene la tecnica di imaging dei muoni abbia funzionato, non sono state scoperte camere nascoste. Anni dopo, tuttavia, la stessa tecnica di imaging fu utilizzata per rilevare un misterioso vuoto in un’altra area della piramide.

L'imaging dei muoni è stato utilizzato anche per cercare materiali nucleari trasportati illegalmente ai valichi di frontiera, per monitorare i vulcani attivi per rilevare eruzioni e per cercare rovine Maya nascoste in Belize. Esistono molte varianti dell'imaging dei muoni, ma in genere coinvolgono camere piene di gas. Mentre i muoni si muovono attraverso il gas, entrano in collisione con le particelle di gas ed emettono un lampo di luce distinto che viene registrato da un rilevatore. Ciò consente agli scienziati di calcolare l'energia e la traiettoria della particella.

Questo processo è simile ai raggi X o al radar a penetrazione del terreno ma, poiché le particelle di muoni sono ad alta energia, ciò rende più possibile l’immagine di sostanze spesse e dense come le pietre utilizzate per costruire molte strutture antiche. Più denso è l'oggetto ripreso, più muoni vengono bloccati, proiettando un'ombra distinta. Ciò consente alle camere e alle strutture nascoste di apparire nell'immagine finale perché bloccano meno particelle.

Neapolis era una città ricca di tufo vulcanico, che la rendeva abbastanza morbida da scolpire spazi di culto, tombe e grotte per abitazioni. La necropoli era un tempo utilizzata per sepolture dalla fine del IV secolo a.C. all'inizio del I secolo d.C. Nel corso del tempo, l'area fu sepolta dai sedimenti causati dai disastri naturali. Sebbene la dimensione esatta della struttura non sia nota, potrebbe potenzialmente ospitare dozzine di tombe, tra cui quattro tombe scoperte alla fine del XIX secolo.

I ricercatori dell'Università di Napoli Federico II, dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare di Napoli e dell'Università di Nagoya in Giappone pensavano che la muografia potesse potenzialmente consentire loro di vedere alcune delle strutture nascoste.

"Grazie alla sua natura non invasiva, questa tecnica è particolarmente adatta per ambienti urbani dove non è concepibile l'applicazione di metodi di ispezione attiva come le onde sismiche o i trivellazioni", hanno scritto gli autori.

I rilevatori utilizzati nello studio si basano su rilevatori di emulsione nucleare, che sono compatti e non richiedono un'alimentazione esterna. La tecnologia dell'emulsione nucleare era popolare nello studio dei raggi cosmici, portando alla scoperta del mesone pi e alla violazione della parità nei mesoni K.

I ricercatori dietro lo studio hanno utilizzato due moduli rilevatori, ciascuno con una pila di quattro pellicole di emulsione. Le pellicole venivano sigillate all'interno di una busta, per consentire il controllo della luce e dell'umidità, e lasciate in una cantina sotterranea prima di essere sviluppate. Per il confronto hanno utilizzato anche un modello spaziale con scansione laser 3D delle strutture sotterranee accessibili.

L'eccesso di un numero inaspettato di muoni rivela la prova di una nuova struttura sotterranea. Inoltre, la muografia ha fornito informazioni sufficienti per stimare le dimensioni e la posizione della struttura. La struttura sconosciuta misura 6,5 ​​x 11,5 piedi e gli autori dello studio hanno teorizzato che potrebbe risalire alla fine del IV secolo o all'inizio del III secolo a.C.