Arkeologlar, Büyük Piramidi Kozmik Işınlarla Tarayacak

Bilim insanlarından oluşan bir ekip, Gize’deki Büyük Piramidi kozmik ışınlı müonlarla taramak için Parçacık Fiziği kullanacak.

Keops Piramidi (Büyük Gize Piramidi), insanların şimdiye kadar inşa ettiği en ikonik yapı olabilir. Eski uygarlıklar, büyüklüklerinin ve kalıcılıklarının bir kanıtı olarak anıtsal ikonlar inşa ettiler. Fakat Büyük Piramit bazı açılardan öne çıkıyor. Antik Dünyanın Yedi Harikasından sadece Büyük Piramit görece sağlam duruyor.

Bilim insanlarından oluşan bir ekip, Gize’deki Büyük Keops Piramidini kozmik ışın müonlarıyla taramak için Yüksek Enerji Fiziğindeki (HIP) gelişmeleri kullanacak. Araştırmacılar, Büyük Piramidin daha önce hiç olmadığı kadar derinlerini görmek ve iç yapısını haritalamak istiyorlar. Çalışma, Büyük Piramidi Keşfet (EGP) misyonu olarak adlandırılıyor.

Büyük Gize Piramidi milattan önce 26. yüzyıldan beri ayakta duruyor. Bu piramit, Keops olarak da biliniyor ve Firavun Khufu’nun mezarı. İnşaat yaklaşık 27 yıl sürdü ve yaklaşık 6 milyon ton ağırlığında yaklaşık 2.3 milyon blok taş (kireçtaşı ve granit kombinasyonu) kullanılarak inşa edildi. 3.800 yılı aşkın bir süredir, dünyanın en yüksek insan yapımı yapısıydı. Şu anda sadece Büyük Piramidin temel, çekirdek yapısını görüyoruz, pürüzsüz beyaz kireçtaşı kaplaması zaman içinde yok oldu.

(İlgili: Büyük Piramidin İçinde Devasa Gizli Boşluk Bulundu)

Arkeologlar, iyi çalışılmış olan Büyük Piramit’in yıllar boyunca iç yapısını haritaladılar. Piramit ve altındaki zemin farklı odalar ve geçitler içeriyor. Khufu (Keops) odası kabaca piramidin merkezinde yer alıyor.

Son zamanlarda arkeoloji ekipleri, piramitlerin iç kısımlarını daha titizlikle araştırmak için bazı ileri teknoloji yöntemler kullandılar. 1960’ların sonlarında Amerikalı Fizikçi Luis Alvarez ve ekibi, piramidin içini taramak için müon tomografisini kullandılar. 1969’da Alvarez, piramidin yüzde 19’unu incelediklerini ve yeni oda bulamadıklarını bildirdi.

2016-17’de ScanPyramids ekibi, Büyük Piramidi incelemek için invazif olmayan teknikler kullandı. Onlardan önceki Alvarez gibi, kızılötesi termografi ve diğer aletlerle birlikte müon tomografisi kullandılar. En önemli keşifleri, Büyük Galeri’nin üzerinde bulunan “Büyük Boşluk” oldu. Keşif Nature dergisinde yayımlandı ve o yılın en önemli bilimsel keşiflerinden biri olarak kabul edildi.

Müonlar elektronlara benzer fakat daha büyük olan temel parçacıklardır. Tomografide kullanılma sebepleri, X ışınlarının bile nüfuz edebileceklerinden daha derine nüfuz edebilmeleri.

Kozmik ışın müonları, kozmik ışınlar olarak bilinen yüksek enerjili parçacıklar Dünya atmosferine çarptığında oluşur. Kozmik ışınlar, Güneş’ten, Güneş Sistemi’nin ve galaksinin dışından sürekli olarak Dünya’ya akan atom parçalarıdır (yüksek enerjili protonlar ve atom çekirdekleri). Bu parçacıklar Dünya’nın atmosferiyle çarpıştığında, çarpışma ikincil parçacık yağmurları üretir. Bu parçacıkların bazıları müondur.

Müonlar kararsızdır ve saniyenin sadece birkaç mikrosaniyesinde veya milyonda birinde bozunurlar. Fakat ışık hızına yakın bir hızla hareket ederler ve bu kadar yüksek bir hızda, bozunmadan önce derinlemesine nüfuz edebilirler. Dünya’yı sürekli bombalayan kozmik ışınlardan kaynaklanan sonsuz bir müon kaynağı var. Müon tomografisi tekniğindeki görev, müonları etkin bir şekilde ölçmektir.

Müon tomografisi, nakliye konteynerlerinin kaçakçılık açısından incelenmesi gibi farklı uygulamalarda kullanılır. Müon tomografisindeki son teknolojik yenilikler gücünü artırıyor ve yeni uygulamalara yol açıyor. Örneğin, İtalya’daki bilim insanları volkanik Vezüv Yanardağı’nın içini görmek için müon tomografisini kullanacaklar. Bu şekilde volkanın tekrar ne zaman patlayabileceğini anlamayı umuyorlar.

Büyük Piramidi Keşfet (EGP) misyonu, Büyük Piramidi görüntülemede bir sonraki adımı atmak için müon tomografisini kullanacak. Onlardan önceki Scanpyramids ekibi gibi, EGP de yapının içini görüntülemek için müon tomografisini kullanacak. Ancak EGP, müon teleskop sistemlerinin önceki müon görüntülemeden 100 kat daha güçlü olacağını söylüyor.

Misyonlarını bir makalede yayınlayan bilim insanları, “Yakın zamanda Büyük Piramit’te kullanılan ekipmanın 100 katından daha fazla hassasiyete sahip bir teleskop sistemi kurmayı planlıyoruz, müonları neredeyse tüm açılardan görüntüleyecek ve ilk kez bu kadar büyük bir yapının gerçek bir tomografik görüntüsünü üretecek.” diyor.

EGP, Büyük Piramidin dışındaki farklı konumlara yerleştirilen çok büyük teleskop sensörlerini kullanacak. Dedektörler, nakliye kolaylığı için sıcaklık kontrollü nakliye konteynerlerine monte edilecek. Her birim 12 metre uzunluğunda, 2,4 metre genişliğinde ve 2,9 metre boyunda olacak. Simülasyonlarında iki müon teleskop kullanıldı ve her teleskop dört konteynırdan oluşuyor.

EGP misyonunda beş kritik nokta var:

• Sadece taş ve hava arasında ayrım yapmayan, aynı zamanda yoğunluktaki değişimleri ölçebilen tüm iç yapının ayrıntılı bir analizini üretmek.

• Nispeten küçük yapısal süreksizlikleri görerek yapım teknikleriyle ilgili soruları yanıtlamak.

• Teleskop sisteminin büyük boyutu sadece artan çözünürlüğü sağlamakla kalmaz, aynı zamanda verilerin hızlı bir şekilde toplanmasını sağlar ve bu da sahada gerekli görüntüleme süresini en aza indirir. EGP ekibi iki yıllık bir görüntüleme süresi öngörüyor.

• Teleskop doğada çok modülerdir. Bu, gelecekteki çalışmalar için başka bir alanda yeniden yapılandırmayı ve uygulamayı çok kolaylaştırır.

• Teknik açıdan bakıldığında, önerilen sistem büyük ölçüde tasarlanmış ve test edilmiş teknolojiyi kullanır ve düşük riskli bir yaklaşım sunar.

EGP halen teleskop prototipleri üretiyor ve hangi veri işleme tekniklerini kullanacaklarını belirliyor. Yol boyunca, göreve hazırlanmak için simülasyonlar ve başka işler yapıyorlar. Kritik noktalardan biri, tüm bu müonları tomografik bir görüntüye nasıl bağlayacakları.

Ancak ekip şu ana kadar yaptıkları işe güveniyor ve yeni yaklaşımlarından memnun. EGP, çalışmalarının iki boyutlu görüntüden ziyade ilk kez Büyük Piramidin gerçek bir tomografik görüntüsünü yaratacağını söylüyor.

“Büyük Piramidi Keşfetme Misyonu, kozmik ışınlı müonlarla büyük yapıları görüntülemeye farklı bir yaklaşım getiriyor. Yapının dışına yerleştirilen çok büyük müon teleskoplarının kullanılması, tespit edilen çok sayıda müon nedeniyle çok daha yüksek çözünürlüklü görüntüler üretebilir. Ek olarak, teleskopları piramidin tabanı etrafında hareket ettirerek, ilk kez gerçek tomografik görüntü rekonstrüksiyonu gerçekleştirilebilir.”

ScanPyramids 2017’de Büyük Boşluğu keşfettiğinde, bu büyük bir haberdi. Bu da bazı tartışmalara neden oldu. Mısır bilimcisi Zahi Hawass bulguları inceledi. New York Times’a “Hiçbir şey bulamadılar … Bu makale Mısırbilimine hiçbir şey sunmuyor. Sıfır.” dedi.

Ancak diğer Mısırbilimcilerin çoğu, keşfi ve bilimsel doğasını benimsedi. Fizikçiler de keşfi destekliyorlardı. Parçacık fizikçisi Lee Thompson, Science dergisine bilim insanlarının üç bağımsız deneyde üç farklı müon detektörü kullanarak boşluğu gördüklerini ve bunun da bulgularını çok sağlam kıldığını belirtti.

Universe Today. 1 Mart 2022.

Makale: Bross, A. D., Dukes, E. C., Ehrlich, R., Fernandez, E., Dukes, S., Gobashy, M., … & Welch, T. (2022). Tomographic Muon Imaging of the Great Pyramid of Giza. arXiv preprint arXiv:2202.08184.