Découverte d’une nouvelle cavité dans la pyramide de Khéops

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Découverte d’une nouvelle cavité dans la pyramide de Khéops

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Une nouvelle cavité a été découverte à l’intérieur de la pyramide de Khéops en Égypte grâce à des technologies de la physique des particules. Le rôle de cette cavité dont la forme semble comparable à celle d’une imposante galerie demeure toutefois un mystère.

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La pyramide de Khéops, qui fut construite à Gizeh en Égypte par le pharaon Khéops il y a 4500 ans, est avec ses 139 mètres de hauteur et 230 mètres de largeur à sa base l’un des plus grands monuments de pierre de taille jamais réalisés. Bien qu’il « n’y ait toujours pas de consensus sur la manière dont elle a été construite », on sait depuis le Moyen Âge qu’elle renferme trois grandes chambres (la chambre du roi, la chambre de la reine et la chambre souterraine) qui sont reliées par des corridors, dont le plus imposant est la Grande Galerie, qui fait 46,7 mètres de long, 8,6 mètres de hauteur et près de deux mètres de largeur.

Bien que les touristes pénètrent dans la pyramide par un tunnel qui a été creusé vraisemblablement vers 820 par le calife Al-Mamun, dont les équipes avaient découvert la plupart des cavités internes que l’on connaît aujourd’hui, on croit que l’entrée d’origine correspondait au « couloir descendant » qui prend naissance sur la face nord de la pyramide. La chambre du roi et celle de la reine possèdent chacune deux puits d’aération qui ont pour leur part été cartographiés par une série de robots entre 1990 et 2010.


Détection de muons


Dans le but de mieux comprendre la structure de la pyramide sans toutefois percer des ouvertures, les chercheurs ont fait appel à différentes techniques de détection des muons, ces particules élémentaires qui proviennent de l’interaction entre les rayons cosmiques et les atomes de la haute atmosphère, et qui atteignent la surface de la Terre à une vitesse approchant celle de la lumière et à une concentration d’environ 10 000 particules par mètre carré par minute.


<<Aucune grande structure n’avait été mise au jour dans cette pyramide depuis le Moyen Âge>>

                                                      Mehdi Tayoubi, de l’HIP Institute

la pyramide de Khéops

Photo: ScanPyramids mission

La cavité, illustrée par un nuage de points sur cette reconstruction 3D, a été détectée au-dessus de la Grande Galerie. On ne connaît pas encore sa forme précise.

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À l’instar des rayons X qui pénètrent dans le corps humain, les muons peuvent traverser des centaines de mètres de pierre avant de se désintégrer ou d’être absorbés. Des détecteurs de muons ont donc été employés récemment dans les accélérateurs de particules, ainsi que pour visualiser notamment les structures internes du réacteur nucléaire de Fukushima. En enregistrant la position et la direction de la trajectoire de chaque muon qui franchit la surface des détecteurs, ces derniers peuvent déterminer si la particule a traversé une cavité ou de la pierre. Car, alors qu’ils sont « déviés ou absorbés par la pierre », les muons « n’ont pratiquement aucune interaction quand ils croisent le vide » d’une cavité. Ainsi, les muons qui auront traversé une région ayant une densité moindre (cavité) que celle attendue (pierre) seront beaucoup plus nombreux à atteindre le détecteur.

Trois détecteurs de muons

« Des chercheurs de l’Université de Nagoya au Japon ont suscité l’émoi quand ils ont détecté en mars 2016 une première grosse anomalie dans le flux de muons provenant d’une direction parallèle à la Grande Galerie qui avait atteint leur détecteur installé dans la chambre de la reine », a raconté lors une conférence de presse organisée par la revue Nature l’un des auteurs de la publication relatant cette découverte, Mehdi Tayoubi, de l’HIP Institute, à Paris.


<<Aucune grande structure n’avait été mise au jour dans cette pyramide depuis le Moyen Âge>>

                   Mehdi Tayoubi, de l’HIP Institute


la pyramide de Khéops

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Photo: ScanPyramids mission

En mars 2016, des chercheurs de l’Université de Nagoya, au Japon, avaient détecté l'anomalie grâce à des pellicules à émulsion nucléaire.

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Grâce à des pellicules à émulsion nucléaire, ces chercheurs avaient détecté en plus des grandes cavités déjà connues — la chambre du roi et la Grande Galerie notamment — « un excès de muons similaire à celui généré par la Grande Galerie, ce qui voulait dire que le volume des deux vides étaient du même ordre de grandeur », soulignent les chercheurs dans Nature. Dans le but de confirmer l’existence de cette autre cavité, deux autres équipes ont procédé à de nouvelles mesures de façon indépendante en employant diverses techniques de muographie et en adoptant des points de vue différents.

Ainsi, des hodoscopes (qui retracent les trajectoires des particules ionisées) composés de scintillateurs (qui émettent de la lumière à la suite de l’absorption d’une particule ionisée) mis au point par l’Organisation japonaise de la recherche sur les accélérateurs de haute énergie, KEK, ont permis de détecter le même vide provenant du même endroit. Et finalement, deux détecteurs gazeux conçus par le Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) de France, qui avaient été installés à l’extérieur de la pyramide, ont permis de confirmer une fois pour toutes la découverte d’une nouvelle cavité de grande taille située au-dessus de la Grande Galerie.


« Comme la pyramide est très grande et très dense, seulement 1 % des muons atteignent finalement les détecteurs. Pour cette raison, les chercheurs ont dû prolonger leurs enregistrements pendant plusieurs mois », expliquent les auteurs de l’article dans la revue Nature.


Un couloir


La cavité découverte aurait davantage la forme d’un couloir que d’une chambre, car elle mesure au moins 30 mètres de longueur et sa section transversale est très semblable à celle de la Grande Galerie. Les chercheurs ne savent toutefois pas « si ce couloir est horizontal ou incliné, et s’il est constitué d’une seule structure ou d’une succession de plusieurs structures », a précisé M. Tayoubi tout en soulignant qu’il s’agit d’« une première, car aucune grande structure n’avait été mise au jour dans cette pyramide depuis le Moyen Âge ».

On ignore également le rôle que joue cette cavité dans l’architecture de la pyramide ou qu’elle a joué dans la construction de ce monument. C’est maintenant au tour des égyptologues de proposer des hypothèses…