Các máy dò hạt muon được đặt trong một căn hầm cổ xưa. Ảnh: Valeri Tioukov
Trong kỹ thuật chụp cắt lớp muon, hay muography, các nhà khoa học sử dụng tia vũ trụ để lập bản đồ những khu vực không tiếp cận được. Muon là hạt mang điện tích âm sinh ra khi tia vũ trụ va chạm với các nguyên tử trong tầng khí quyển trên cao của Trái Đất. Muon chạm tới bề mặt Trái Đất với tốc độ khoảng 10.000 hạt một m2 mỗi phút. Muography giúp xây dựng các mô hình 3D từ dữ liệu thu được khi hạt đi xuyên qua các vật cản có độ đặc khác nhau, ví dụ như tường hay sàn nhà.
Trong nghiên cứu mới xuất bản trên tạp chí Scientific Reports, nhóm chuyên gia sử dụng kỹ thuật này để lập bản đồ phần còn lại của thành phố Hy Lạp cổ đại Neapolis bên dưới thành phố Naples, IFL Science hôm 26/4 đưa tin. Các chuyến khai quật không thể tiếp cận phần lớn tàn tích này do mật độ dân số cao tại đây.
"Tàn tích thành phố Neapolis cổ đại với các tòa nhà, đường phố, cống dẫn nước và nghĩa địa do người Hy Lạp xây dựng từ nửa sau thiên niên kỷ thứ nhất trước Công nguyên hiện nằm ở độ sâu khoảng 10 m dưới mặt đường của thành phố Naples", nhóm nghiên cứu cho biết.
"Thách thức đầu tiên là thiết kế một máy dò muon nhỏ gọn với độ phân giải góc cao, có thể vận chuyển trong khu vực nhỏ hẹp và không kết nối với lưới điện. Máy dò được phát triển dựa trên những công nghệ mà chúng tôi dùng trong các thí nghiệm vật lý tại Tổ chức Nghiên cứu Hạt nhân châu Âu (CERN) và Phòng thí nghiệm quốc gia INFN Gran Sasso", Giovanni De Lellis, chuyên gia tại Đại học Federico II và Viện Vật lý Hạt nhân Quốc gia (INFN) ở Naples, cho biết.
Sơ đồ do nhóm nghiên cứu xây dựng. Ảnh: Valeri Tioukov
Các máy dò muon được đặt trong một căn hầm cổ xưa ở độ sâu 18 m dưới mặt đường của thành phố Naples. Sau nhiều tháng, chúng đón được khoảng 10 triệu hạt muon. Nhờ đó, nhóm nghiên cứu có thể tạo ra một bản phục dựng lập thể.
"Dựa vào số lượng hạt muon chạm đến máy dò từ các hướng khác nhau, chúng tôi có thể ước tính khối lượng riêng của vật liệu mà chúng đã xuyên qua. Chúng tôi tìm thấy dữ liệu mà chỉ có thể giải thích bằng sự hiện diện của phòng chôn cất mới", Valeri Tioukov, tác giả chính của nghiên cứu, chuyên gia tại INFN, cho biết.
Nhiều phòng chôn cất tương tự trong khu vực có những bức bích họa và tác phẩm điêu khắc tinh xảo mà các gia đình giàu có thời Hy Lạp hóa xây dựng cho người đã khuất. Tuy nhiên, các nhà khoa học chưa thể tiếp cận căn phòng mới phát hiện mà chỉ mới nghiên cứu bằng tia vũ trụ.
Thu Thảo (Theo IFL Science)
