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Des particules provenant de l’espace ont permis de découvrir un vide mystérieux au plus profond de la Grande Pyramide de Gizeh, la plus grande pyramide d’Egypte.

Des chercheurs ont fait cette découverte en utilisant des appareils de haute technologie qui ne sont généralement utilisés que pour des expériences de physique des particules. (C’est l’étude des particules plus petites que les atomes.) Les détecteurs ont recherché des particules provenant de l’espace à travers l’épaisse pierre de l’ancienne structure. Cette recherche a permis de découvrir un espace vide, ou vide, jusqu’alors inconnu. Cette chambre inconnue est la première structure majeure découverte à l’intérieur de la Grande Pyramide, vieille d’environ 4 500 ans, depuis le 19e siècle.

L’équipe a décrit sa nouvelle découverte en ligne le 2 novembre dans Nature.

Peter Der Manuelian est un expert de l’Égypte ancienne à l’Université Harvard à Cambridge, Mass. Bien qu’il n’ait pas participé aux travaux, il affirme que le nouveau vide découvert est « une découverte importante. » Ce qu’il signifie précisément, cependant, n’est pas encore clair, ajoute-t-il.

La Grande Pyramide est la seule des sept anciennes merveilles du monde à être encore debout. Elle a été construite pour servir de tombeau au pharaon Khufu (FAIR-oh KOO-foo). Le nouveau vide découvert pourrait constituer une ou plusieurs pièces ou couloirs de la pyramide. Mais les chercheurs ne peuvent pas encore le dire avec certitude. Pourquoi ? Les détecteurs de particules n’ont révélé que la taille approximative du vide, et non les détails de sa forme. En savoir plus sur l’architecture de la pyramide pourrait offrir de nouvelles perspectives sur l’un des monuments les plus grands, les plus anciens et les plus célèbres du monde.

« Imaginez que vous êtes un archéologue et que vous entrez dans cette pièce où personne n’est entré depuis 4 000 ans », explique Nural Akchurin. Il est physicien à l’université Texas Tech de Lubbock et n’a pas participé à l’étude. « C’est énorme », dit-il – « incroyable ! ».

Les particules subatomiques fournissent des indices

Les chercheurs ont sondé l’intérieur de la Grande Pyramide à l’aide de dispositifs qui détectent les muons. Ce sont des particules plus petites que les atomes. C’est pourquoi on les appelle des particules subatomiques. Les muons sont des sous-produits de particules spatiales appelées rayons cosmiques. Lorsque les rayons cosmiques frappent des atomes dans l’atmosphère terrestre, ils forment des muons. Ces muons pleuvent alors sans discontinuer sur la Terre à une vitesse proche de celle de la lumière. Ils traversent facilement l’air libre. La roche, cependant, peut les absorber ou les dévier.

L’histoire continue sous l’image.

Ce qui en a fait un outil pratique pour les chercheurs qui voulaient en savoir plus sur ce qui se trouve à l’intérieur de la Grande Pyramide. Les scientifiques ont placé des détecteurs de muons près de la base de la structure et dans des zones profondes de celle-ci. Ils ont ensuite compté le nombre de muons qui atteignaient les détecteurs depuis différentes directions. En comparant les différents résultats, ils ont pu repérer des espaces vides à l’intérieur de l’ancienne pyramide.

Par exemple, imaginons qu’un détecteur à l’intérieur de la pyramide ait capté un peu plus de muons provenant du nord que du sud. Cela suggérerait qu’il y avait un peu moins de roche sur le côté nord pour intercepter les muons entrants. Et cela ferait allusion à un espace vide dans cette direction.

Utiliser les muons pour imager une structure énorme et dense comme la Grande Pyramide « n’est pas un jeu facile », note Akchurin. La roche du monument filtre 99 % des muons entrants avant qu’ils n’atteignent les détecteurs. Il a donc fallu des mois pour recueillir suffisamment de données pour repérer d’éventuels espaces creux.

Le premier type de détecteur était un film très sensible. Les chercheurs ont disposé une partie du film dans un espace à l’intérieur de la pyramide appelé la chambre de la reine. Ils en ont placé d’autres dans le couloir à côté de la chambre. Lorsque les muons le traversaient, ils provoquaient une réaction chimique qui créait des traces d’argent. Ces traînées ont révélé de quelle direction les particules étaient venues.

Un nombre étonnamment élevé de muons est passé par une région au-dessus de la Grande Galerie. Ce couloir en pente traverse le centre de la pyramide, du nord au sud. La cavité nouvellement découverte semble faire au moins 30 mètres de diamètre. C’est à peu près la taille de la Grande Galerie elle-même.

« Notre première réaction a été une grande excitation », dit Mehdi Tayoubi. Il est l’un des auteurs de l’étude, et cofondateur de l’Institut de préservation de l’innovation patrimoniale à Paris. « Nous avons dit : ‘Wow ! Nous avons quelque chose de gros' »

L’équipe de Tayoubi a confirmé sa découverte avec les observations de deux autres types de détecteurs de muons. Ils génèrent des signaux électriques lorsque les muons les traversent. Les chercheurs les avaient placés à l’intérieur de la chambre de la reine et à l’extérieur, à la base de la pyramide.

Akchurin espère que la découverte de son groupe ouvrira la voie à l’imagerie muonique d’autres monuments anciens dans le monde. Ces travaux pourraient être particulièrement précieux sur les sites archéologiques où les fouilles traditionnelles peuvent être difficiles, comme au fond de la jungle ou sur les flancs des montagnes.