Forskare från Egyptiska museet och papyrussamlingen, Berlins universitet och Helmholtz-Zentrum Berlin studerade en liten bit papyrus som grävdes ut på ön Elephantine vid Nilen för lite över 100 år sedan. Teamet använde flera metoder, inklusive icke-förstörande tekniker vid BESSY II. Forskarnas arbete, redovisas i Tidskrift för kulturarv , banar väg för ytterligare analyser av papyrussamlingen i Berlin.

Det första anmärkningsvärda särdraget i den lilla biten av papyrus från Elephantine Island på Nilen är en till synes tom fläck. Forskare från Egyptiska museet, Berlins universitet och Helmholtz-Zentrum Berlin använde synkrotronstrålningen från BESSY II för att analysera den, därigenom utveckla nya tekniker för att analysera den gigantiska Berlin papyrussamlingen och många andra.

I mer än ett sekel, många metalllådor och kartonger har förvarats på Egyptian Museum och Papyrus Collection Berlin, som alla grävdes ut av Otto Rubensohn från 1906 till 1908 från en ö som heter Elephantine vid floden Nilen i södra Egypten, nära staden Assuan. Åttio procent av texterna på papyrusen i dessa behållare har ännu inte studerats, s det är inte möjligt med konventionella metoder.

Tusentals år sedan, egyptierna rullade försiktigt ihop eller fällde ihop bokstäver, sammandragningar och amuletter till en liten storlek så att de skulle ta minsta möjliga plats. För att kunna läsa dem, papyrus skulle behöva vikas ut lika noggrant igen. "I dag, dock, mycket av denna papyrus har åldrats avsevärt, så de värdefulla texterna kan lätt falla sönder om vi försöker veckla ut eller rulla ut dem, säger Prof. Dr Heinz-Eberhard Mahnke från Helmholtz-Zentrum Berlin och Freie Universität Berlin.

Testa den ömtåliga papyrusen med oförstörande metoder

Fysikern vid Helmholtz-Zentrum Berlin har av erfarenhet vetat hur man analyserar den ömtåliga papyrusen utan att förstöra den:att lysa en stråle av röntgenljus på provet gör att atomerna i papyrusen blir exciterade och skickar tillbaka sina egna röntgenstrålar , ungefär som ett eko. Eftersom de respektive elementen uppvisar olika röntgenfluorescensbeteende, forskarna kan särskilja atomerna i provet genom energin från den strålning de returnerar. Forskarna utvecklade för länge sedan laboratorieutrustning med röntgenfluorescens för att analysera känsliga prover utan att förstöra dem.

Forskare i det forntida Egypten skrev vanligtvis med svart sotbläck gjord av förkolnade bitar av trä eller ben, och som huvudsakligen bestod av elementärt kol. "För vissa ändamål, dock, de forntida egyptierna använde också färgat bläck som innehöll element som järn, koppar, kvicksilver eller bly, " förklarar Heinz-Eberhard Mahnke. Om de forntida egyptiska skriftlärda hade använt ett sådant metalliskt bläck för att skriva in den del som nu visas tom på den elefantinska papyrusen, då borde röntgenfluorescens kunna avslöja spår av dessa metaller. Verkligen, använda utrustningen i sitt laboratorium, forskarna kunde upptäcka bly i den tomma papyruslappen.

Faktiskt, de lyckades till och med urskilja karaktärer, om än som en suddig bild. För att få en mycket skarpare bild, de studerade det med röntgenröntgen på BESSY II, där synkrotronstrålningen belyser provet med många röntgenfotoner med hög koherens. Med hjälp av absorptionskantröntgen vid BAMline-stationen i BESSY II, de kunde öka ljusstyrkan för denna teknik för provet som studerades, och därmed bättre särskilja de tecken som är skrivna på papyrusen från strukturen på det gamla papperet. Än så länge, det har inte varit möjligt att översätta karaktären, men det kunde tänkas föreställa en gudom.

Sammansättningen av det osynliga bläcket löst i Rathgen-laboratoriet

Analysen vid BESSY II identifierade inte vilken typ av blyhaltig bläck de gamla skriftlärda använde för att skriva dessa tecken på papyrus. Genom att använda en Fourier-transform infraröd spektrometer, forskarna vid Rathgen Research Laboratory Berlin identifierade äntligen ämnet som blykarboxylat, vilket är, faktiskt, färglös. Men varför skulle den forntida skrivaren ha velat skriva på papyrusen med så osynligt bläck? "Vi misstänker att karaktärerna ursprungligen kan ha skrivits i ljust minium (röd bly) eller kanske kolsvart galena (blyblick), säger Heinz-Eberhard Mahnke, sammanfattar forskarnas slutsatser.

Om sådana bläck utsätts för solljus för länge, ljusets energi kan utlösa kemiska reaktioner som förändrar färgerna. Även många moderna färgämnen bleknar på liknande sätt med tiden i starkt solljus. Det är därför lätt tänkbart att under tusentals år, den klarröda minium- eller kolsvarta galenan skulle förvandlas till det osynliga blykarboxylatet, producerar ett iögonfallande tomt utrymme på papyrusfragmentet.

Med sin utredning, Dr. Tobias Arlt från Technische Universität Berlin, Prof. Dr Heinz-Eberhard Mahnke och deras kollegor har öppnat dörren på vid gavel för framtida studier för att dechiffrera texter, även på fint vikta eller rullade papyri från Egyptiska museet, utan att behöva vika ut dem och riskera att förstöra artefakterna.