Ученые НИТУ «МИСиС» просканировали, возможно, древнейший христианский храм на территории России

Ученые НИТУ «МИСиС» в коллаборации с сотрудниками Физического института имени П.Н. Лебедева РАН и Дагестанского государственного университета провели эксперимент по неинвазивному изучению скрытого в земле помещения, расположенного в северо-западной части крепости Нарын-кала (г. Дербент), с помощью метода мюонной радиографии — современного способа сканирования внутренней структуры веществ. Информация с датчиков сейчас обрабатывается.

12-метровое помещение почти полностью скрыто под землёй, над поверхностью виден только кусок полуразрушенного купола. Постройка датируется примерно 300-м годом нашей эры. До недавнего времени считалось, что это просто подземное водохранилище. Однако последние исследования археологов позволяют утверждать, что речь идет о древнейшем на территории Российской Федерации христианском храме, который был засыпан арабами после захвата ими Дербента (примерно 700-й год нашей эры). Об этом позволяют судить крестообразное сечение здания, следы замурованных входов, расположение стен здания по сторонам света.

Не все археологи согласны с последней трактовкой. Рассудить их спор традиционными методами (при помощи раскопки храма) представляется затруднительным, так как, во-первых, крепость Нарын-кала относится к объектам культурного наследия ЮНЕСКО, а во-вторых, непонятно, как поведут себя при освобождении от земли стены здания, так долго подвергавшиеся воздействию воды.

«Группа ученых под руководством ведущего эксперта НИТУ „МИСиС“ профессора Натальи Полухиной совместно с исследователями из ФИАН и ДГУ применила к древнему строению, расположенному на территории дербентской крепости Нарын-кала метод мюонной радиографии, который позволяет „просвечивать“ объекты размером от нескольких метров до двух километров, — сообщила ректор НИТУ „МИСиС“ Алевтина Черникова. — Профессор Наталья Полухина — один из крупнейших специалистов в мире по данной методике — сейчас курирует установку мюонных датчиков в рамках нового эксперимента SHiP на Большом адронном коллайдере, в котором НИТУ „МИСиС“ участвует совместно с 40 ведущими вузами мира».

Метод мюонной радиографии уже доказал свою эффективность — с его помощью недавно найдена скрытая комната в пирамиде Хеопса.

Для практического применения на основе датчиков мюонов разработаны так называемые трековые детекторы, которые позволяют не только видеть попадающие на них мюоны, но и определять с высокой точностью направление их движения. Расшифровывая показания с этих детекторов, можно составить трёхмерную картину самых разных объектов, начиная с метрового размера пустот в почве и заканчивая картой пещер в горе, а также определить границы залегания разных пород, если их плотность отличается не менее чем на 5%.

Суть метода мюонной радиографии заключается в фиксации плотности потока мюонов. Мюоны — это неустойчивые элементарные частицы с отрицательным электрическим зарядом, которые рождаются в плотных слоях атмосферы из-за распада летящих из космоса протонов. Мюоны быстро «погибают», успевая, однако, за время своей жизни пройти всю атмосферу Земли (до каждого квадратного метра поверхности Земли каждую минуту долетает 10 тысяч мюонов) и даже проникнуть на 8,5 километров под воду или на 2 километра в толщу земли.

Чем плотнее вещество, тем быстрее ослабевает поток мюонов. Поэтому если поставить между «космосом» и детектором твердый предмет, то на детекторе со временем проявится силуэт этого объекта. Если в объекте есть полости, их тоже станет видно, так как мюоны, пролетающие через них, преодолевают меньший слой тверди.

Предварительный анализ крепости, проведённый специалистами НИТУ «МИСиС» и ФИАН по топографическим картам, позволяет утверждать, что в данном случае методика эффективна — датчики можно расположить так, чтобы просканировать объект полностью. К тому же, плотность камня и окружающей его породы отличается больше чем на 5%, что также позволит различить внешний облик здания.