Muongraphie et découverte d'une cavité secrète au sein de Kheops

Publié par Redbran le 03/11/2016 à 12:00
Source: CEA-IRFU
Une cavité secrète de Kheops vient d'être dévoilée par les télescopes à muons de l'Irfu du projet ScanPyramids


Les détecteurs se situent à l'extérieur de la pyramide pour sonder les parties externes de Kheops qui présentent des encoches intrigantes.

Au cœur des dernières innovations pour la détection de particules, l'Irfu a développé des télescopes à muons très performants réalisant des cartographies 2D en densité (La densité ou densité relative d'un corps est le rapport de sa masse volumique à la masse volumique d'un corps pris comme référence. Le corps de référence est l'eau pure à 4 °C...) (ou "muographies") d'une précision remarquable. Equivalent à un télescope (Un télescope, (du grec tele signifiant « loin » et skopein signifiant « regarder, voir »), est un instrument d'optique permettant d'augmenter la...) optique (L'optique est la branche de la physique qui traite de la lumière, du rayonnement électromagnétique et de ses relations avec la vision.) qui permet de voir la matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide, l'état liquide, l'état gazeux....) éclairée par la lumière visible (La lumière visible, appelée aussi spectre visible ou spectre optique est la partie du spectre électromagnétique qui est visible pour l'œil humain.), un télescope à muons permet de sonder l'intérieur de grandes structures denses grâce à ces particules élémentaires qui nous arrivent naturellement de l'atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :). En juin 2016, une équipe de l'Irfu rejoint la mission ScanPyramids en déployant trois télescopes à muons autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre Accipiter, soit constituent les 5 genres...) de la pyramide (Une pyramide (du grec pyramis) à n côtés est un polyèdre formé en reliant une base polygonale de n côtés à un point, appelé l'apex, par n faces triangulaires (n ≥ 3). En d'autres mots, c'est un...) de Kheops. Ils pointent alors vers l'arête Nord-Est (Le nord-est est la direction à mi-chemin entre les points cardinaux nord et est. Le nord-est est opposé au sud-ouest.) de la pyramide, et plus précisément vers une encoche située à 150 m de distance où se cache une petite cavité d'environ 9m² déjà repérée par les égyptologues. Le but de cette campagne (La campagne, aussi appelée milieu rural désigne l'ensemble des espaces cultivés habités, elle s'oppose aux concepts de ville, d'agglomération ou de milieu urbain. La campagne est caractérisée par une...) de mesure est de valider les performances des télescopes en détectant cette cavité cachée 5 m sous l'arête et invisible depuis le sol.

Après plus de 60 jours (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel. Son début (par rapport à minuit heure locale) et sa...) de données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un...) et plus de 50 millions de muons enregistrés, le dispositif de l'Irfu a permis non seulement de retrouver la cavité attendue, mais de révéler une nouvelle cavité similaire à environ 105 m de hauteur (La hauteur a plusieurs significations suivant le domaine abordé.).


Cartographie de l'arête Nord–Est de la pyramide de Kheops révélée par les muons. Outre les encoches N1, N2 et N3, et la cavité C2 déjà connues, ils ont mis en évidence une nouvelle cavité d'environ 9 m2 nommée C1, à environ 105 mètres de haut. Les zones colorées représentent le flux (Le mot flux (du latin fluxus, écoulement) désigne en général un ensemble d'éléments (informations / données, énergie, matière, ...) évoluant dans un sens commun. Plus précisément le terme est...) de muons mesuré dans l'acceptance du télescope (et non le soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile centrale du système solaire. Dans la classification astronomique, c'est une étoile de type...) comme le suggère la forme de la zone rouge (La couleur rouge répond à différentes définitions, selon le système chromatique dont on fait usage.) et de son halo)
Crédit CEA/ Irfu pour ScanPyramids

Les analyses continuent car d'autres régions présentent des anomalies, même si moins marquées.
La mission pourrait se poursuivre dans les mois (Le mois (Du lat. mensis «mois», et anciennement au plur. «menstrues») est une période de temps arbitraire.) qui viennent, en particulier en sondant une autre arête. Cette seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui s'ajoute à quelque chose de nature identique. La seconde est une unité de mesure du temps. La seconde d'arc est une mesure d'angle plan. ...) campagne pourrait apporter des informations décisives sur la construction de la plus ancienne des merveilles du monde (Le mot monde peut désigner :) antique.

Comment ça marche ?

Le muon (Le muon est, selon le modèle standard de physique des particules, le nom donné à deux particules élémentaires de charge positive et négative. Les muons ont une masse 207 fois plus grande que celle de l'électron (105,6...) est une particule élémentaire (On appelle particules élémentaires les constituants fondamentaux de l'univers décrits par le modèle standard de la physique des particules. Ces particules...), comme un électron (L'électron est une particule élémentaire de la famille des leptons, et possèdant une charge électrique élémentaire de signe négatif. C'est un des composants...) mais cent fois plus lourd. Au voisinage (La notion de voisinage correspond à une approche axiomatique équivalente à celle de la topologie. La topologie traite plus naturellement les...) de la haute atmosphère terrestre (L'atmosphère terrestre est l'enveloppe gazeuse entourant la Terre solide. L'air sec se compose de 78,08 % d'azote, 20,95 % d'oxygène, 0,93 % d'argon,...) les particules cosmiques, essentiellement des protons, produisent une cascade d'autres particules dont les muons.
Les muons peuvent traverser très facilement des roches de grande épaisseur, ils ralentissent quand ils voient de la matière. Si dans une direction il y a plus de muons, c'est qu'il y a moins de matière dans le chemin suivi par la particule.
Le télescope comprend 4 détecteurs segmentés Micromegas. Un muon ionise le gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière n'a pas de forme propre...) à base d'argon (L’argon est un élément chimique, de symbole Ar et de numéro atomique 18.) et le détecteur (Un détecteur est un dispositif technique (instrument, substance, matière) qui change d'état en présence de l'élément ou...) mesure les produits de cette ionisation (L'ionisation est l'action qui consiste à enlever ou ajouter des charges à un atome ou une molécule. L'atome - ou la molécule - en perdant ou en gagnant des charges n'est plus neutre électriquement. Il est alors appelé ion.) et fournit le point (Graphie) d'impact du muon dans un plan. A partir des 4 détecteurs, on est capable de reconstruire la direction des muons.


Crédit CEA/ Irfu

En reconstruisant les traces (TRACES (TRAde Control and Expert System) est un réseau vétérinaire sanitaire de certification et de notification basé sur internet sous la responsabilité de la Commission européenne dans le...) dans chaque direction, la densité de matière traversée par les muons peut être alors cartographiée et révéler des différences qui seront interprétées ensuite par les spécialistes des pyramides comme des cavités, des couloirs, des chambres secrètes....


Pour plus d'information voir:
- https://www.techno-science.net/actualite/redirect-N14554.html
- page web (Une page Web est une ressource du World Wide Web conçue pour être consultée par des visiteurs à l'aide d'un navigateur Web. Elle a une adresse Web. Techniquement, une page Web est souvent...): http://irfu.cea.fr/Phocea/Vie_des_labos/News/index.php (PHP (sigle de PHP: Hypertext Preprocessor), est un langage de scripts libre principalement utilisé pour produire des pages Web dynamiques via un serveur HTTP, mais...)?id_news=3388
- actualité d'octobre de la mission ScanPyramids avec les autres systemes d'imagerie (L’imagerie consiste d'abord en la fabrication et le commerce des images physiques qui représentent des êtres ou des choses. La fabrication se faisait jadis soit à la main, soit par impression...)
- l'Irfu rejoint la mission Scanpyramids en avril 2016
- infographie (L'infographie (aussi appelée faussement image de synthèse, terme qui se rapporte plus spécifiquement à la création d'images à vocation perspectiviste irréalisables...)
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