Sin poder excavar, los investigadores recurren a los rayos cósmicos para desentrañar el antiguo submundo de Jerusalem

Arqueología


Investigadores construyen un detector de muones en una cueva bajo la Ciudad de David en 2023. (Cortesía: Gilad Mizrachi / Universidad de Tel Aviv)

Un equipo de la Universidad de Tel Aviv está utilizando detectores de muones para rastrear potentes partículas, con la esperanza de construir un mapa en 3D de túneles, cámaras y fortificaciones aún por descubrir bajo la ciudad agujereada.

POR: Diana Bletter

El año pasado, un equipo de físicos y arqueólogos de la Universidad de Tel Aviv se introdujeron en una caverna subterránea a las afueras de la Ciudad Vieja de Jerusalem utilizando cuerdas y poleas para bajar un aparato de grandes dimensiones.

El gran artilugio, formado por pilas de componentes metálicos unidos por una maraña de cables, tubos, cintas y abrazaderas, era lo menos probable que uno esperara encontrar en los recovecos rocosos de la cueva, como una máquina del tiempo situada 3.000 años en el pasado.

En cierto modo, eso es exactamente lo que era.

Conocido como detector de muones, el dispositivo se había colocado en la caverna con la esperanza de utilizar partículas subatómicas para obtener imágenes de pasadizos secretos aún por descubrir que conducían al manantial de Gihon, la fuente de agua de la ciudad en la antigüedad, sin necesidad de coger una pala.

«Todas las ciudades antiguas necesitaban un suministro de agua y vías fortificadas y secretas para llegar a él en caso de emergencia o guerra», explica el profesor Oded Lipschits, director de Estudios sobre el Antiguo Israel en la universidad y uno de los cuatro coordinadores de un proyecto para cartografiar los túneles, cámaras y canales bajo Jerusalem.

El dispositivo, construido por el equipo de la Universidad de Tel Aviv, se diseñó para captar y registrar la distribución angular de los muones, partículas diminutas pero potentes que se crean cuando los rayos cósmicos chocan contra la atmósfera terrestre.


Investigadores trasladan un detector de muones a una cueva bajo la Ciudad de David en 2023. (Cortesía: Gilad Mizrachi / Universidad de Tel Aviv)

Para los arqueólogos, el uso de la física de partículas para escudriñar el subsuelo ofrece una forma tentadora de vislumbrar la historia de una ciudad densamente poblada de estratos y estratos de asentamientos antiguos, pero igualmente repleta de sensibilidades religiosas. Esto hace que las excavaciones invasivas bajo muchos de sus lugares más importantes -especialmente el Monte del Templo- sean una empresa delicada, si no imposible.

Según Lipschits, el método, conocido como radiografía de muones, podría arrojar luz sobre la vida en Jerusalem hace mucho tiempo, incluidas las fortificaciones construidas por los habitantes de la ciudad, las tumbas y los espacios que podrían haber tallado, y su acceso al agua durante los asedios enemigos.

Los investigadores creen que el detector no dejará piedra sin remover, sin remover piedras ni molestar a las personas ni a los edificios subterráneos.


El manantial de Gihón en la Ciudad de David de Jerusalem. (Tal Glick/Facebook de la Ciudad de David)

«Nuestro sueño es explorar el subsuelo en busca de túneles que puedan llevarnos al Monte del Templo», afirma el profesor Erez Etzion, de la Facultad de Física y Astronomía. «Los detectores de muones pueden proporcionarnos herramientas para buscar bajo tierra de forma pasiva».

Para el proyecto, Etzion, Liron Barak y un equipo de la Facultad de Física trabajaron junto con el profesor Yuval Gadot, de la Escuela Rosenberg de Estudios Judíos y Arqueología, así como con Lipschits, Yiftah Shalev, de la Autoridad de Antigüedades de Israel, y un equipo de Industrias Rafael, incluido Yiftah Silver.

Además del Manantial de Gihon, se había instalado un segundo detector de muones detrás de lo que se conoce como la Estructura Escalonada de Piedra, un enorme muro de la Ciudad de David que data de hace unos 3.000 años.


Vista del barrio moderno de Silwan, que muestra la cresta oriental donde se encontraba la antigua Ciudad de David. (iStock/Klug-Photo)

El lugar, a medio camino entre el manantial de Gihón y el Monte del Templo, es el punto más profundo de la ladera oriental de la Ciudad de David, una estrecha cresta que desciende desde el sur del Monte del Templo hacia el valle Cedrón, fuera de las murallas de la Ciudad Vieja y donde se encuentra el moderno barrio de Silwan. Los arqueólogos han identificado esta zona como la parte más antigua de Jerusalem y la relacionan con los relatos bíblicos de la ciudad.

Al apuntar el detector hacia el Monte del Templo, los investigadores esperan utilizarlo para descubrir túneles o espacios subterráneos que discurran desde debajo de la plataforma no excavable hacia el manantial.

Lipschits y Etzion se conocen desde la secundaria en Kiryat Tivon, donde jugaron juntos en el equipo de waterpolo hace más de cuarenta años. «Historia antigua», bromeó Etzion.

En la universidad, los dos profesores hablaron de diferentes ideas en las que estaban trabajando y luego decidieron formar equipo en este proyecto que combina física y arqueología.


Erez Etzion, sentado, y Oded Lipschits. (Cortesía: Gilad Mizrachi / Universidad de Tel Aviv)

«Como historiador, creo que es importante comprender nuestra historia», afirma Lipschits. «La Ciudad de David es el lugar más importante para las tres religiones monoteístas del mundo».

Los muones son emitidos en la atmósfera superior por los rayos cósmicos procedentes del espacio exterior que interactúan con los átomos de la atmósfera terrestre. Los muones viajan casi a la velocidad de la luz y son casi imparables, capaces de penetrar casi cualquier cosa, incluida la roca sólida. Colocando el detector a una altura inferior a la de la zona objetivo y orientándolo correctamente, los científicos pueden analizar la velocidad de paso de los muones a través de lo que desean estudiar.

«Como los muones vienen del cielo, hay que colocar el detector en un lugar más bajo que la región investigada, para ver si hay alguna desviación en el suelo entre ese detector y la superficie», explicó Etzion.

Si el detector recibe más muones de lo esperado, significa que, al menos durante parte de su viaje subterráneo, las partículas no viajaron a través de la materia sino de una cavidad vacía, explicó Etzion.

La investigación de los científicos se basa en «una vieja idea» de los años 60, cuando el equipo del físico ganador del Nobel, Luis Álvarez, utilizó detectores de muones para explorar el interior de la Pirámide de Khafre en Egipto.


Maqueta de la Ciudad de David tal y como era en la época del Segundo Templo. En la parte inferior puede verse el estanque de Siloé, alimentado por el manantial de Gihón (iStock/Linda.Johnsonbaugh).

Álvarez no «encontró los tronos secretos», pero «sí ideó un dispositivo viable», dijo Etzion. En 2023, también con detectores de muones, los investigadores descubrieron una cámara desconocida en la Gran Pirámide de Giza.

Científicos italianos trabajan ahora en el uso de muones para cartografiar el interior del Vesubio, con el fin de modelizar la dinámica eruptiva del volcán que destruyó Pompeya en el año 79 de la Era Común, que aún representa una amenaza para la ciudad de Nápoles.

En Jerusalem, los investigadores esperan instalar toda una serie de detectores en los próximos dos años. Con múltiples detectores, que utilizan lo que se conoce como tomografía de muones, el equipo cree que no sólo podrá espiar dónde se encuentran las cavidades, sino también obtener lecturas sobre sus dimensiones y lo que puede haber en su interior, construyendo un mapa en 3D del subsuelo de la antigua ciudad.

Los físicos trabajan actualmente en el desarrollo de una técnica innovadora que aumente la precisión del detector y su capacidad para detectar huecos más pequeños.

«No se puede comprar un detector de muones», ironiza Etzion. «Tienes que construirlo tú mismo».


El ministro egipcio de Antigüedades, Khaled El-Anani, izquierda, y Zahi Hawass, ex jefe de antigüedades de Egipto, segundo a la izquierda, escuchan al experto francés Sebastien Procureur frente a un detector de muones en una tienda frente a la Gran Pirámide, en Giza, Egipto, jueves 2 de junio de 2016. (AP/Amr Nabil)

Etzion participó en la construcción de detectores de muones para el experimento ATLAS en el Gran Colisionador de Hadrones del CERN, en Suiza. Sin embargo, dijo que se trataba de «instalar un detector en un laboratorio, que es muy diferente» a construir un detector bajo tierra.

«Fue una tarea extremadamente difícil», recuerda Etzion. «En el laboratorio, estamos en un entorno estéril; aquí, reconstruimos un detector en unos días locos, bajo tierra, donde es oscuro y húmedo, lejos de un laboratorio limpio con las condiciones ideales».

Además, los detectores deben permanecer en el húmedo entorno subterráneo durante largos periodos de tiempo. La velocidad a la que los muones penetran en el suelo es muy lenta, por lo que la recogida de datos lleva meses, según Etzion. No obstante, comprobó que el detector funciona «sorprendentemente bien».

«Nos sorprendió mucho que funcionara», admitió.

Más allá de la arqueología, el método podría emplearse para ayudar a detectar túneles excavados por los grupos terroristas Hamás y Hezbolá bajo las fronteras de Gaza y Líbano, respectivamente. Por ahora, sin embargo, el equipo de la Universidad de Tel Aviv mantiene sus detectores centrados en túneles más antiguos.


Investigadores colocando un detector de muones en una caverna bajo el manantial de Gihon en 2023. (Cortesía: Gilad Mizrachi / Universidad de Tel Aviv)

«Estamos mejorando continuamente el diseño de los dispositivos para que funcionen y detecten en condiciones subterráneas difíciles», explica Etzion. «Hemos demostrado que podemos proporcionar una cartografía real de los túneles y canales ocultos de la antigua Jerusalem».

Traducción: Consulado General H. de Israel en Guayaquil
Fuente: The Times of Israel



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