Fisica per i Beni Culturali

Qual era la ricetta del primo inchiostro permanete della storia con il quale gli antichi Egizi dipingevano i tessuti in lino così che non scolorisse con il lavaggio? Perché alcuni intonaci del passato resistono alle intemperie del tempo apparentemente molto più a lungo di quelli odierni? Possiamo vedere qual è il contenuto di un vaso sigillato senza doverlo aprire?

Queste sono alcune delle domande cui è possibile dare una risposta seguendo un approccio scientifico tramite indagini archeometriche. Molto spesso la singola tecnica fornisce informazioni parziali dell’oggetto da studiare e risulta quindi molto utile l’utilizzo di un approccio integrato tramite l’analisi combinata, l’applicazione di tecniche multiple e l’integrazione dei risultati tramite approcci innovativi di fisica statistica anche in base agli obiettivi di ricerca identificati.

Figura 1. Spettro di fluorescenza a raggi X di pigmenti minerali.

Presso il Centro Fermi è in allestimento il laboratorio dedicato allo studio di Beni Culturali che abbina all’utilizzo di strumentazione portatile e all’avangiardia, il know-how riguardo all’utilizzo di grandi infrastrutture di ricerca europee tramite i programmi di accesso alla strumentazione avanzata di neutroni e luce di sincrotrone.

Tramite questo approccio integrato un recente studio ha svelato elementi importanti riguardo ai processi di combustione nei reperti ossei di interesse archeologico dimostrando l’efficacia dell’utilizzo della spettroscopia vibrazionale per l’identificazione delle temperature di combustione in tali reperti. Le misure hanno permesso di identificare così, le pratiche funerarie adottate in passato.

Figura 2. Indagini su reperti ossei combusti [G. Festa et al, “First analysis of ancient burned human skeletal remains probed by neutron and optical vibrational spectroscopy”, Science Advances 5, eaaw1292 (2019)]

Un altro recente studio condotto su 19 tessuti dipinti ed effettuato tramite tecniche non invasive con sonde di neutroni e di luce, ha permesso di identificare la composizione dell’inchiostro utilizzato per dipingere i segni distintivi su biancheria in lino nell’Antico Egitto. L’inchiostro è risulato essere metallico a base di ferro simile all’inchiostro ferro-gallico, la cui introduzione era finora stata attribuita a un’epoca più recente (terzo secolo a.C.). I tessuti sono parte del corredo funerario di Kha e Merit, conservato presso il Museo Egizio di Torino. La tomba dell’architetto Kha e della moglie Merit, datata XV secolo a.C., è stata scoperta intatta nei pressi del villaggio di Deir el-Medina (Luxor) nei primi del ‘900, e costituisce un unicum in egittologia, poiché è il corredo funerario non regale più ampio e completo mai riportato alla luce.

Figura 3. Indagini su tessuti dell’Antico Egitto [G. Festa et al, “Egyptian metallic inks on textiles from the 15th century BCE unravelled by light and neutron probes.” Scientific Reports, 9, Article number: 7310 (2019)].