Las ruinas de la antigua necrópolis de Neapolis se encuentran a unos 10 metros (alrededor de 33 pies) por debajo de la ciudad de Nápoles, Italia. Pero el sitio se encuentra en un área urbana densamente poblada, lo que dificulta realizar excavaciones arqueológicas precisas para esas ruinas. Entonces, un equipo de científicos recurrió a los rayos cósmicos en busca de ayuda, específicamente una técnica de imagen llamada radiografía, o Tomografía de muonesY se descubrió una cámara funeraria previamente escondida bajo tierra, según A. el ultimo papel Publicado en Informes científicos.

Como informamos, existe una larga historia de uso de muones en Imagen de estructuras arqueológicasEl proceso se facilita porque los rayos cósmicos proporcionan un suministro constante de estas partículas. Un ingeniero llamado E.P. George los usó para tomar medidas de un túnel australiano en la década de 1950. Pero el físico Luis Álvarez, ganador del Premio Nobel, puso las imágenes de muones en el mapa cuando se asoció con arqueólogos egipcios para usar la técnica para buscar cámaras ocultas en la pirámide de Khafre en Giza. Aunque funcionó en principio, no encontraron ninguna habitación oculta.

Muon también se utiliza Chase se mudó ilegalmente Material nuclear en pasos fronterizos y monitoreo de volcanes activos, con la esperanza de detectar cuándo podrían entrar en erupción. En 2008, científicos de la Universidad de Texas, Austin, trabajaron, tratando de seguir los pasos de Álvarez, reutilizando antiguos detectores de muones para buscar posibles ruinas mayas ocultas en Belice. Los físicos del Laboratorio Nacional de Los Álamos han estado desarrollando versiones portátiles de sistemas de imágenes de muones para descubrir los secretos de la construcción de la cúpula sobre la Tierra. Catedral de Santa María de Venus En Florencia, Italia, fue diseñado por Filippo Brunelleschi a principios del siglo XV. La cúpula ha estado plagada de grietas durante siglos, y las imágenes de muones pueden ayudar a los conservacionistas a descubrir cómo solucionarlas.

En 2016, los científicos utilizaron imágenes de muones Recoge las señales Señala un pasaje escondido detrás de los famosos bloques de chevron en la cara norte del La gran pirámide de giza en Egipto. Al año siguiente, el mismo equipo descubrió un misterioso vacío en otra zona de la pirámide, creyendo que podría ser una cámara oculta, que luego pintó con dos diferentes imágenes de muones Métodos.

Hay muchas formas diferentes de obtención de imágenes de muones, pero todas suelen incluir cámaras llenas de gas. A medida que los muones atraviesan el gas, chocan con las moléculas de gas y emiten un destello de luz que registra el detector, lo que permite a los científicos calcular la energía y la trayectoria de la partícula. Es similar a los rayos X o al radar de penetración terrestre, excepto que los muones de mayor energía ocurren naturalmente en lugar de los rayos X o las ondas de radio. Esta alta energía permite obtener imágenes de materiales densos y gruesos, como las piedras utilizadas para construir las pirámides. Cuanto más denso es el objeto de la imagen, más muones se bloquean, lo que arroja sombras reveladoras. Las cámaras ocultas aparecerán en la imagen final porque bloquean menos partículas.

Neapolis era una ciudad helenística en una región montañosa rica en rocas volcánicas. Esto lo hizo lo suficientemente suave como para tallar tumbas, lugares de culto o cuevas para viviendas. Una de esas construcciones fue el cementerio en lo que ahora es el distrito Sanita de Nápoles, utilizado para entierros desde finales del siglo IV a. C. hasta principios del siglo I d. El sitio ha sido enterrado en sedimentos a lo largo del tiempo por una serie de desastres naturales, sobre todo inundaciones lava de virginia (“Lava de las Vírgenes”). A diferencia de la famosa lava que engulló Pompeya, esta “lava” estaba formada por lodo y rocas que se habían desprendido de las colinas durante las fuertes lluvias.

Se desconoce el tamaño exacto del cementerio, pero probablemente contenía docenas de tumbas, cada una con múltiples cuerpos. Cuatro de estas tumbas, ahora conocidas como Ipogeo dei Cristallini, fueron descubiertas a finales del siglo XIX bajo la mansión de la familia di Donato en Via Cristallini. (Propietarios actuales Apertura de tumbas para recorridos públicos el año pasado.) Después de que el terremoto de 1980 provocó un análisis estructural tridimensional del área, se descubrieron dos cámaras funerarias más: Ipogeo dei Togati e Ipogeo dei Melograni.

Estos descubrimientos generaron esperanzas de que se encontrarían más cámaras funerarias ocultas. Investigadores de la Universidad de Nápoles Federico II, el Instituto Nacional de Física Nuclear de Nápoles y la Universidad de Nagoya en Japón creen que la radiografía sería una forma ideal de hacer esto. “Debido a su naturaleza no invasiva, esta técnica es particularmente adecuada para entornos urbanos donde las aplicaciones de métodos de inspección activa como ondas sísmicas o perforaciones son inimaginables”, escriben los autores. Se basaron en sus detectores. emulsión nuclear tecnología; Los detectores de emulsión son muy simples y compactos y no requieren una fuente de alimentación externa.

El desarrollo de la emulsión nuclear a partir de la investigación radiactiva a principios del siglo XX. El físico Ernest Rutherford comenzó a usar placas fotográficas comerciales para capturar los rayos alfa emitidos por diversos materiales radiactivos, que hacen que las placas se oscurezcan. Su colega, Kinoshita Suikiti, modificó el enfoque básico y preparó películas de emulsión de gelatina con una alta concentración de granos muy finos de haluro de plata para la detección de partículas alfa. Estos granos actúan como sensores, que se activan cuando una partícula cargada pasa a través de la emulsión y pierde su carga. Una vez registradas, las huellas se vuelven visibles bajo un microscopio después de que se revelan las placas, lo que permite a los científicos medir su ubicación y orientación.

La emulsión nuclear fue popular en el estudio de los rayos cósmicos, lo que condujo al descubrimiento del mesón pi y la violación de la paridad en los mesones K. Cuando aparecieron en escena detectores de partículas y aceleradores más potentes, la emulsión nuclear dejó de utilizarse. Sin embargo, sigue siendo útil en algunos experimentos de física (por ejemplo, ópera y el CERN Proyecto FASER) así como aplicaciones médicas, biológicas y arqueológicas.

Los autores del estudio del cementerio utilizaron dos unidades de reactivos, cada una de las cuales contenía una pila de cuatro películas de emulsión selladas dentro de un sobre para controlar la luz y la humedad, y las dejaron en una bóveda subterránea (una vez utilizada para envejecer jamones) del 10 de marzo al 7 de abril. 2018. Una vez finalizado el período de exposición, se desarrollaron las Emulsiones al día siguiente. Para fines de comparación, se basaron en un modelo espacial de escaneo láser 3D de todas las estructuras subterráneas accesibles.

Las radiografías revelaron evidencia (en forma de un aumento en el número esperado de muones) de una nueva estructura subterránea, así como suficiente información para que los autores estimaran el tamaño y la ubicación de esta estructura. La estructura corresponde a una cámara funeraria rectangular, probablemente parcialmente llena de roca y sedimento. Mide 6,5 por 11,5 pies (2 por 3,5 metros) y tiene una estructura similar a Ipogei dei Togati e Ipogeo dei Melograni. Los autores creen que la cámara funeraria se remonta a finales del siglo IV / principios del siglo III a. C. y puede haber sido la tumba de una persona o familia adinerada.

DOI: Informes científicos, 2023. 10.1038 / s41598-023-32626-0 (sobre los DOI).