Výkonné rentgenové snímky z pokročilého zdroje fotonů odhalují tajemství 1900 let staré egyptské mumie

Vědci použili silné rentgenové paprsky z pokročilého zdroje fotonů, aby viděli zachované pozůstatky staroegyptské dívky, aniž by narušili plátěné obaly. Výsledky těchto testů naznačují nový způsob zkoumání mumifikovaných vzorků.

Mumifikované pozůstatky starověkých Egypťanů skrývají mnoho tajemství, od stavu těl až po artefakty v pohřebním oděvu. Nyní tým vědců našel způsob, jak odhalit tato tajemství, aniž by rozluštil samotné mumie.

Vědci to dokázali před třemi lety Northwestern UniversityPečlivě transportován v rámci přípravy na výstavu v areálu a 1,900-Roční stará mumie k Pokročilému zdroji fotonů (APS), americké ministerstvo energetiky (SRNA) Uživatelské zařízení Office of Science SRNAArgonne National Laboratory. Vědci tam pomocí silných rentgenových paprsků zkoumali a zkoumali vrstvy lnu a pryskyřice 2,000-Rok staré kosti a předměty v něm pohřbené.

„Taková synergie mezi špičkovými technologiemi a archeologií ukazuje, co je možné, když jsou překročeny typické hranice výzkumu.“ – – Marc Walton, Northwestern University Center for Scientific Studies in the Arts and McCormick School of Engineering

Výsledky tohoto experimentu, který byl poprvé vyšetřen intaktní mumií pomocí rentgenových difrakčních technik, byly nedávno publikovány v Journal of the Royal Society Interface. Vyšetřování potvrdilo několik podrobností o mumii – tělo patřilo asi pětiletému dítěti, nejspíš dívce, a bylo pohřbeno se zdánlivě skarabelovým amuletem vyrobeným z kalcitu, posvátného předmětu, o kterém se věřilo, že duchovně chrání tělo při jeho přechodu do posmrtného života.

Toto video, vyrobené v roce 2017, popisuje vyšetřování 1900 let staré egyptské mumie, kterou do pokročilého fotonového zdroje přinesli vědci z Northwestern University. (Video z Argonne Creative Services.)

“Věděli jsme, že v mumii jsou předměty, a chtěli jsme zjistit, jaké materiály tam jsou, “řekl Stuart Stock, profesor výzkumu buněčné a molekulární biologie na Feinbergské lékařské fakultě Northwestern University a první autor článku. .“Bez otevření mumie neexistuje jiný způsob, jak tyto materiály identifikovat pomocí rentgenové difrakce. “

Staří Egypťané věřili, že je důležité udržovat mrtvoly co nejživější. Rozsáhlý postup, který používali, je znám jako mumifikace. Před zabalením zemřelého do mnoha vrstev fólií zatavených pryskyřicí odstranil veškerou vlhkost z těla. Egypťané začali mumifikovat mrtvé 2,600 BC, podle Smithsonian Institution, a trvalo více než 2,000 Let.

Odborníci datovali tuto konkrétní mumii zpět do římských časů (počínaje rokem 2006) 30 PŘED NAŠÍM LETOPOČTEM). Byl objeven a vykopán v egyptské Hawavě 1911a nakonec se vydal do knihovny v Garrett-Evangelical Theological Seminary na severozápadním kampusu v Evanstonu v Illinois. v 2018Mumie se stala ohniskem výstavy na akademické půdě a spojila řadu portrétů římsko-egyptských mumií, vyobrazení lidí vnořených do mumií vykopaných z oblastí poblíž Hawary.

Argonský fyzik a vedoucí skupiny Jonathan Almer (vlevo) hovoří v roce 2017 s Danem Silversteinem z Block Museum of Art na Northwestern University. Almer poukazuje na červené laserové paprsky, které povedou rentgenovou sondu egyptské mumie v popředí. Fotografický kredit: Mark Lopez / Argonne National Laboratory

V rámci přípravy na výstavu byl Stock požádán, aby prozkoumal obsah. Začal zobrazovat pomocí lékařské počítačové tomografie (CT) Skener, který je jakýmsi plánem jeho práce APS. The CT Scan, řekl Stock, ukázal týmu přesně, kam směřovat silné rentgenové paprsky vycházející z APSaby mohli dokončit své rentgenové experimenty 24 Hodin.

“Bez toho CT Referenční skenování by doslova trvalo dva týdny, “řekl Stock.

Severozápadní tým měl pomoc APS Fyzik a vedoucí skupiny Jonathan Almer von Argonne z oddělení rentgenových věd, spoluautor článku. Almer stojí v čele vědeckého týmu Beamline 1-JÁ BYCHVyužívá vysokoenergetické rentgenové paprsky, které mohou proniknout do větších vzorků. Přesto Almer řekl, že to byl jeden z největších objektů měřených pomocí APS – více než tři stopy dlouhé a zhruba těžké 50 Libra.

Vědci použili silné rentgenové paprsky, aby nahlédli dovnitř této 1 900 let staré egyptské mumie a prozkoumali kosti a artefakty pod vrstvami podestýlky a pryskyřice, aniž by došlo k poškození. Mumie zůstává vystavena na Northwestern University. Fotografický kredit: Mark Lopez / Argonne National Laboratory

“To dokazuje, že můžeme najít jehlu v kupce sena, “řekl Almer. .“Náš výzkum často hledá objekty v rozsahu mikrometrů ve vzorku o velikosti milimetru. Jednalo se o rozšíření naší každodenní práce a ukazuje, že můžeme experimentovat a vidět různé stupnice. “

Almer také poznamenal, že rentgenové paprsky vidí dovnitř mumie, aniž by ji poškodily. Tato neinvazivní metoda v kombinaci s předchozí metodou CT Scan odhalil několik informací, které by jinak nebylo možné určit.

Kostra mladé dívky, řekl Stock, je dobře zachována a nevykazuje žádné známky traumatu, což znamená, že dítě pravděpodobně zemřelo na nemoc. Zatímco Stock a jeho kolegové nebyli schopni definitivně určit pohlaví mumie, uvedl, že důkazy naznačují, že to byla žena, která by odpovídala objevenému portrétu s mumií. Rentgenové paprsky spatřily několik malých per, která držela oblasti prádla pohromadě, a Stock řekl, že může určit, že jsou vyrobeny z moderních kovů, pravděpodobně 20 před lety jako součást výstavy Mumie.

Nejpřekvapivějším, řekl Stock, byl amulet (v novinách nazvaný Inclusion F), který se ukázal jako kalcit, uhličitanový minerál. I když není neobvyklé, že tyto amulety jsou vyrobeny z kalcitu, jsou vzácné a znalost jejich složení vědcům umožní vystopovat je zpět do doby a místa původu.

Marc Walton, spoluředitel Centra vědeckých studií v umění a profesor výzkumu materiálových věd a inženýrství na McCormick School of Engineering na severozápadě, pracoval s kolegy na uvedení mumie do sociálně-historického kontextu pro USA 2018 Výstava a byl vědec, který přinesl hůl na palubu projektu. Řekl, že tato studie ukazuje, jak může archeologický objekt nabrat nové vědecké směry.

“Tato práce poskytuje historikům nejen údaje o složení mumie, jejích pohřebních podmínkách a tím i její biografii, ale složitost sestaveného objektu vedla autory k vývoji nových metod rentgenové difrakce založené na synchrotronu. ” řekl. .“Tato synergie mezi špičkovými technologiemi a archeologií ukazuje, co je možné, když jsou překročeny typické hranice výzkumu. “

Stock uvedl, že tato metoda studia interiérů mumií nemusí být v budoucnu široce používána, vzhledem k logistickým výzvám, ale mohla by vědcům pomoci odpovědět na otázky, které by jinak zůstaly záhadou.

“To může být jediný způsob, jak získat důležité informace, aniž byste rušili mumie, “řekl.

Přestože výstava,“Namalujte si oči jemněji: Mumické portréty ze starověkého Egypta “, uzavřeno v dubnu 2018Mumie zůstává vystavena v knihovně Garrettovo-evangelického teologického semináře na Northwestern University.

Odkaz: „Kombinovaná počítačová tomografie a rentgenová difrakce neporušené mumie egyptského portrétu z římské doby“, autor: SR Stock, MK Stock a JD Almer, 25. listopadu 2020, Journal of the Royal Society Interface.
DOI: 10.1098 / rsif.2020.0686

Tento výzkum využíval zdroje z Advanced Photon Source, USA SRNA Uživatelský úřad Office of Science provozovaný pro SRNA Argonne National Laboratory’s Office of Science under Contract No. DE-AC02– –06CH11357.