Raios cósmicos revelam câmara funerária oculta

Desvendando o passado com raios cósmicos.

A antiga necrópole de Neapolis fica a aproximadamente 33 pés abaixo da moderna Nápoles, Itália. As ruínas estão localizadas em um distrito urbano densamente povoado, o que torna desafiador realizar o cuidadoso processo de escavação arqueológica. Usando uma técnica de imagem que utiliza raios cósmicos chamada muografia ou tomografia muon, uma equipe de cientistas descobriu recentemente uma câmara funerária subterrânea anteriormente escondida.

O uso de múons para examinar sítios arqueológicos é uma prática que remonta à década de 1950, quando um engenheiro chamado EP George os usou para fazer medições de um túnel australiano. Talvez mais notavelmente, a imagem de múon foi usada pelo físico ganhador do Prêmio Nobel Luis Alvarez, que se uniu a arqueólogos egípcios e usou a prática para procurar câmaras escondidas na Pirâmide de Khafre em Gizé. Embora a técnica de imagem do múon tenha funcionado, nenhuma câmara oculta foi descoberta. Anos depois, no entanto, a mesma técnica de imagem foi usada para detectar um vazio misterioso em outra área da pirâmide.

A imagem de Muon também foi usada para procurar materiais nucleares transportados ilegalmente em passagens de fronteira, monitorar vulcões ativos para detectar erupções e procurar ruínas maias escondidas em Belize. Existem muitas variações de imagens de múons, mas elas geralmente envolvem câmaras cheias de gás. À medida que os múons se movem através do gás, eles colidem com as partículas de gás e emitem um clarão de luz distinto que é registrado por um detector. Isso permite que os cientistas calculem a energia e a trajetória da partícula.

Esse processo é semelhante ao raio-X ou ao radar de penetração no solo, mas, como as partículas de múons são de alta energia, isso torna mais possível visualizar substâncias espessas e densas, como as pedras usadas para construir muitas estruturas antigas. Quanto mais denso o objeto da imagem, mais múons são bloqueados, o que projeta uma sombra distinta. Isso permite que câmaras e estruturas ocultas apareçam na imagem final porque bloquearam menos partículas.

Neapolis era uma cidade rica em tufos vulcânicos, o que a tornava macia o suficiente para esculpir espaços de culto, túmulos e cavernas para habitação. A necrópole já foi usada para enterros desde o final do século IV aC até o início do primeiro século dC. Com o tempo, a área foi enterrada em sedimentos de desastres naturais. Embora o tamanho exato da estrutura não seja conhecido, ela poderia abrigar dezenas de túmulos, incluindo quatro túmulos que foram descobertos no final do século XIX.

Pesquisadores da Universidade de Nápoles Federico II, do Instituto Nacional de Física Nuclear de Nápoles e da Universidade de Nagoya, no Japão, pensaram que a muografia poderia permitir que eles vissem algumas das estruturas ocultas.

“Devido à sua natureza não invasiva, esta técnica é particularmente adequada para ambientes urbanos onde a aplicação de métodos de inspeção ativa, como ondas sísmicas ou perfuração, não é concebível”, escreveram os autores.

Os detectores utilizados no estudo são baseados em detectores de emulsão nuclear, que são compactos e não requerem fonte de alimentação externa. A tecnologia de emulsão nuclear era popular no estudo de raios cósmicos, levando à descoberta do pi-meson e violação de paridade em K-mesons.

Os pesquisadores por trás do estudo usaram dois módulos detectores, cada um com uma pilha de quatro filmes de emulsão. Os filmes foram lacrados dentro de um envelope, para permitir o controle de luz e umidade, e deixados em um porão subterrâneo antes de serem revelados. Eles também usaram um modelo espacial de varredura a laser 3D das estruturas subterrâneas acessíveis para comparação.

O excesso de um número inesperado de múons revela evidências de uma nova estrutura subterrânea. Além disso, a muografia também forneceu informações suficientes para estimar o tamanho e a posição da estrutura. A estrutura desconhecida mede 6,5 por 11,5 pés e os autores do estudo teorizaram que ela poderia datar do final do século IV ou início do século III aC.