Per la prima volta realizzata una radiografia muonica del sottosuolo nel rione Sanità di Napoli che ha svelato l’esistenza di una camera funeraria di età ellenistica. I risultati, ottenuti da un team di ricerca dell’Università Federico II di Napoli e dell’INFN , in collaborazione con l’Università giapponese di Nagoya, sono pubblicati sulla rivista Scientific Reports di Nature. La radiografia muonica, sicura e non invasiva, sfrutta tecnologie sviluppate nei grandi esperimenti di fisica delle particelle al CERN e ai Laboratori Nazionali del Gran Sasso dell’INFN.
C’è un tesoro nascosto e fisicamente irraggiungibile nel sottosuolo di Napoli. Si tratta delle rovine dell’antica necropoli di Neapolis costruita dai Greci tra la fine del IV e gli inizi del III sec. a.C. i cui resti si trovano oggi a circa 10 metri sotto l’attuale livello stradale, in corrispondenza del rione Sanità. Purtroppo, l’altissima densità abitativa e le caratteristiche urbanistiche dell’area rendono molto difficile procedere con scavi sistematici, ma le ricerche archeologiche svolte, che avevano condotto anche al rinvenimento degli Ipogei dei Togati e dei Melograni, hanno portato i ricercatori a ipotizzare la presenza di ulteriori monumenti sconosciuti.
Come studiare questo patrimonio archeologico sotterraneo senza potervi accedere?
La risposta a questa domanda nasce dall’alleanza tra discipline apparentemente lontane: la fisica delle particelle e l’archeologia e arriva da una tecnica chiamata radiografia muonica che, per la sua natura non invasiva, è particolarmente indicata in ambienti urbani dove non è pensabile applicare metodi di indagine attivi come la perforazione o le onde sismiche.
La ricerca
Un gruppo di ricercatori e ricercatrici dell’Università di Napoli Federico II e dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), in collaborazione con l’Università di Nagoya, in Giappone, ha utilizzato la radiografia muonica per ispezionare la presenza di possibili cavità nel sottosuolo del rione Sanità di Napoli e ha individuato la presenza di una camera funeraria sotterranea definendone la posizione tridimensionale. La ricerca è pubblicata sulla rivista Scientific Reports di Nature. (Link https://www.nature.com/articles/s41598-023-32626-0)
La radiografia muonica, o muografia, è una tecnica che utilizza i muoni, particelle prodotte nella cascata che segue l’interazione dei raggi cosmici con l’atmosfera terrestre, per ricostruire un’immagine della struttura interna di un oggetto. Il principio è simile a quello delle radiografie, con il vantaggio di poter investigare oggetti molto più grandi e distanti dal punto di osservazione, per la maggiore capacità di penetrazione dei muoni rispetto ai raggi X.
Per svolgere questa indagine sono stati impiegati due rivelatori di muoni costituiti da film di emulsioni nucleari, speciali lastre fotografiche che consentono di “fotografare” con grande precisione il passaggio delle particelle che le attraversano, registrandone le traiettorie. I rivelatori sono stati posizionati a circa 18 metri di profondità rispetto al livello stradale, a 2 metri di distanza tra loro, in una antica cantina, utilizzata nel XIX secolo per conservare alimenti. Gli strumenti hanno raccolto dati per circa un mese, catturando circa 10 milioni di muoni, grazie a cui è stato possibile ricostruire una visione stereoscopica degli strati sovrastanti, definendo la posizione tridimensionale di una nuova camera funeraria.
“La prima sfida è stata ideare un rivelatore di muoni compatto con alta risoluzione angolare, trasportabile in un posto angusto e privo di accesso alla rete elettrica”, spiega Giovanni De Lellis dell’Università Federico II e dell’INFN di Napoli, portavoce dell’esperimento SND@LHC al CERN e tra gli ideatori del progetto. “Il rivelatore che abbiamo sviluppato” – continua – “si basa sulle tecnologie che impieghiamo negli esperimenti di fisica subnucleare al CERN, e ai Laboratori Nazionali del Gran Sasso dell’INFN, che studiano le proprietà dei neutrini e ricercano la materia oscura”.
“I muoni prodotti nell’interazione dei raggi cosmici con l’atmosfera penetrano nei palazzi e nella roccia sottostante e possono attraversarla fino a raggiungere i rivelatori. Tuttavia, a seconda della densità e dello spessore della roccia attraversata, una parte di questi muoni viene assorbita”, spiega Valeri Tioukov, ricercatore dell’INFN di Napoli, che ha coordinato il progetto. “Dal numero di muoni che arriva sul rivelatore dalle diverse direzioni è possibile stimare la densità del materiale che hanno attraversato. Abbiamo trovato un eccesso nei dati che si spiega solo con la presenza di una nuova camera funeraria” conclude Tioukov.
La presenza di ulteriori ipogei funerari ipotizzata per tanti anni viene oggi confermata dai risultati della radiografia muonica”, conclude Carlo Leggieri di Celanapoli, associazione che custodisce questo sito promuovendone il recupero e la fruizione.
