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宇宙線が隠された埋葬室を明らかにする

Dec 10, 2023

宇宙線で過去を暴く。

古代のネクロポリスのネアポリスは、現在のイタリアのナポリの地下約 33 フィートにあります。 この遺跡は人口が密集した市街地に位置しているため、慎重な考古学的発掘作業を行うことが困難となっています。 科学者チームは最近、ミュオグラフィーまたはミュオン・トモグラフィーと呼ばれる宇宙線を利用したイメージング技術を使用して、これまで隠されていた地下埋葬室を発見しました。

考古学的遺跡を調査するためのミュオンの使用は、1950 年代に遡り、EP ジョージというエンジニアがオーストラリアのトンネルの測定にミュオンを使用したときに始まりました。 おそらく最も注目に値するのは、ミューオンイメージングをノーベル賞受賞物理学者ルイス・アルバレス氏が使用したことであり、彼はエジプト考古学者と協力し、ギザのカフラー王のピラミッドの隠し部屋を探索するためにこの手法を利用した。 ミューオンイメージング技術は機能しましたが、隠された部屋は発見されませんでした。 しかし数年後、同じ画像技術がピラミッドの別のエリアにある謎の空洞を検出するために使用されました。

ミュオンイメージングは​​、国境検問所で不法に輸送された核物質の捜索、噴火を検出するための活火山の監視、ベリーズの隠されたマヤ遺跡の捜索にも使用されています。 ミューオンイメージングにはさまざまなバリエーションがありますが、通常はガスが充填されたチャンバーが必要です。 ミュオンはガス中を移動する際にガス粒子と衝突し、明確なフラッシュ光を発し、それが検出器によって記録されます。 これにより、科学者は粒子のエネルギーと軌道を計算できるようになります。

このプロセスは X 線または地中レーダーに似ていますが、ミュオン粒子は高エネルギーであるため、多くの古代建造物の建設に使用された石などの厚く高密度の物質を画像化することがより可能になります。 イメージングされるオブジェクトの密度が高くなるほど、より多くのミューオンがブロックされ、明確な影が投影されます。 これにより、ブロックされる粒子が少なくなるため、隠れた部屋や構造が最終画像に表示されるようになります。

ネアポリスは火山性凝灰岩が豊富な都市で、そのため礼拝スペース、墓、住居用の洞窟を彫刻するのに十分な柔らかさがありました。 この墓地はかつて、紀元前 4 世紀後半から 1 世紀初頭まで埋葬に使用されていました。 時間が経つにつれて、この地域は自然災害による土砂に埋もれてしまいました。 この構造物の正確な大きさは不明ですが、19世紀後半に発見された4つの墓を含む数十の墓が収容されている可能性があります。

ナポリ大学フェデリコ 2 世、ナポリ国立核物理研究所、日本の名古屋大学の研究者らは、ミュオグラフィーによって隠れた構造の一部が見える可能性があると考えました。

「非侵襲性の性質により、この技術は地震波やボーリングなどの能動的検査法の適用が考えられない都市環境に特に適している」と著者らは書いている。

研究で使用された検出器は核乳剤検出器をベースにしており、コンパクトで外部電源を必要としません。 核乳剤技術は宇宙線の研究で普及し、K 中間子におけるパイ中間子とパリティ違反の発見につながりました。

この研究に携わった研究者らは、それぞれ 4 枚の乳剤フィルムを積んだ 2 つの検出器モジュールを使用しました。 フィルムは光と湿度を制御できるように封筒の中に密封され、現像されるまで地下室に放置されました。 また、比較のために、アクセス可能な地下構造物の 3D レーザー スキャン空間モデルも使用しました。

予想外の数のミュオンの過剰により、新しい地下構造の証拠が明らかになります。 さらに、ミュオグラフィーは、構造のサイズと位置を推定するのに十分な情報も提供しました。 この未知の構造物の大きさは6.5×11.5フィートで、研究の著者らは、その起源は紀元前4世紀後半か3世紀初頭にまで遡る可能性があると理論づけた。