Vue de dessus du bâtiment enterré. Crédit :© NUST MISIS
Les scientifiques de NUST MISIS et les collaborateurs institutionnels ont publié les premiers résultats d'un scan obtenu par radiographie au muon de l'espace souterrain de la forteresse Derbent de Naryn-Kala. L'hypothèse des archéologues concernant l'utilisation du bâtiment comme temple chrétien est probablement vraie. Si cette théorie est confirmée, ce bâtiment est l'une des plus anciennes églises du monde.
Le bâtiment de 12 mètres est presque entièrement caché sous le sol. Seul un fragment d'un dôme à moitié détruit est visible au-dessus de la surface. Ce bâtiment dans la partie nord-ouest de la forteresse de Naryn-Kala à Derbent remonte à environ 300 après JC. À ce jour, la fonction du bâtiment n'a pas été déterminée - un réservoir, un temple chrétien, ou un temple du feu zoroastrien. Si c'est vraiment un temple chrétien, c'est la plus ancienne église chrétienne du pays et l'une des plus anciennes au monde. Il a été enterré dans le sol par les Arabes après la prise de Derbent vers 700 après JC.
Il n'est pas possible pour les archéologues de parvenir à un consensus car les fouilles du temple, utilisé pendant deux siècles comme réservoir, détruirait un site du patrimoine culturel de l'UNESCO. Par conséquent, étudier les lieux, les scientifiques ont utilisé la radiographie par muons, placer plusieurs détecteurs innovants à émulsion nucléaire à l'intérieur d'un bâtiment enterré à une profondeur de 10 mètres de la surface. La recherche a duré de mai à septembre 2018. Les premières données obtenues ont confirmé l'efficacité de la méthode pour l'étude de cet objet spécifique.
Le but de l'expérimentation était de découvrir la possibilité d'étudier l'objet archéologique sélectionné à l'aide de la radiographie muonique, déterminer l'exposition optimale, le nombre, taille et emplacement des détecteurs, et obtenir les premières images du site• à l'aide d'émulsions nucléaires. Les résultats obtenus au détecteur de muons ont permis de confirmer la fiabilité de l'étude du bâtiment par radiographie au muon (ce qui n'était pas évident compte tenu de la densité similaire du sol autour du bâtiment et des murs coquillier-calcaires) et de proposer un plan de expérimentation grandeur nature pour identifier les contours du bâtiment dans son ensemble.
Modèle 3D de la salle souterraine, obtenu à partir des résultats de la détection des muons. Crédit :© NUST MISIS
Dans la première expérience de test, les physiciens ont vu une distribution inhabituelle des flux de muons dans l'aile ouest du bâtiment, qui peuvent être liés aux caractéristiques architecturales, reconnaissable par des fragments de murs situés au-dessus du sol. La construction, construit en coquillage-calcaire local, mesure environ 11 mètres de haut et s'étend sur 15 mètres du sud au nord et 13,4 mètres d'ouest en est. Les segments (bras) d'un dessin cruciforme ont une largeur d'environ cinq mètres, trois bras d'une longueur d'environ 4,2 mètres, et le quatrième (nord) mesure plus de 6 mètres. Les consoles sont couvertes de voûtes, et une charpente métallique en forme de dôme d'un diamètre de cinq mètres est située au-dessus de la partie centrale.
Dans un certain nombre de sources historiques et de référence, cette construction est appelée réservoir d'eau souterrain, tel qu'il était aux XVIIe et XVIIIe siècles. Cependant, la première expérience a permis de douter de cette hypothèse. Les caractéristiques du bâtiment, notamment sa forme en croix et son orientation, étaient inhabituels pour les réservoirs, mais commun pour les premières églises et temples du feu.
« Il me semble très étrange d'interpréter ce bâtiment comme un réservoir d'eau. Dans la même forteresse de Naryn-Kala, il y a une structure souterraine égale de 10 mètres de profondeur, et c'est vraiment un tank. C'est juste un bâtiment rectangulaire. Le bâtiment inhabituel a la forme d'une croix, orienté strictement vers les côtés du monde. Un côté est plus long de deux mètres que les autres. Comme le disent les archéologues qui ont commencé les fouilles, lors de la construction, le bâtiment était entièrement en surface et se dresse sur le point culminant du Naryn-Kala. Quel est le sens de mettre le réservoir à la surface, et même sur la plus haute montagne ? C'est étrange. Actuellement, il y a plus de questions que de réponses, ", explique Natalia Polukhina, experte de NUST MISIS.
Comme le soulignent les auteurs de l'étude, les caractéristiques du rayonnement de sondage nécessitent l'irradiation ultérieure de détecteurs de muons dans la zone d'étude, et donc, la suite des expérimentations. L'installation de détecteurs sur le versant ouest de la forteresse à l'extérieur des murs du bâtiment sera particulièrement efficace pour obtenir une image souterraine en taille réelle. Le résultat principal de la prochaine étape des expériences sera le tomogramme final en trois dimensions du bâtiment souterrain, ce qui permettra de définir la finalité de cette installation hors du commun.