Des physiciens ont utilisé les sous-produits des rayons cosmiques pour révéler une grande chambre jusqu’alors inconnue à l’intérieur de la Grande Pyramide de Gizeh, en Égypte, vieille de 4 500 ans. Il s’agit de la première découverte depuis le XIXe siècle d’un nouvel espace majeur à l’intérieur de la pyramide.

Les égyptologues ont rapidement écarté toute idée de trouver un trésor perdu dans ce vide de 30 mètres de long. « Il n’y a aucune chance qu’il y ait des chambres funéraires cachées », déclare Aidan Dodson, un égyptologue de l’Université de Bristol, au Royaume-Uni, qui étudie les tombes égyptiennes anciennes. Mais les experts espèrent que cette découverte permettra de mieux comprendre comment cette pyramide spectaculaire a été construite.

La Grande Pyramide a été construite par le pharaon Khufu (également connu sous le nom de Cheops), qui a régné de 2509 à 2483 avant Jésus-Christ. Construite à partir de blocs de calcaire et de granit, et s’élevant à 139 mètres, elle est la plus ancienne et la plus grande des pyramides de Gizeh et l’une des structures les plus impressionnantes à survivre du monde antique.

Disposition des chambres

Alors que d’autres pyramides de cette période se trouvent au-dessus de chambres funéraires souterraines, la pyramide de Khufu contient plusieurs grandes chambres à l’intérieur du corps de la structure elle-même. Il s’agit notamment de la chambre du roi, qui contient encore un sarcophage en pierre, de la chambre de la reine, plus petite, et d’un passage en pente connu sous le nom de Grande Galerie.

Ces grandes chambres ont été découvertes au IXe siècle ad et explorées en profondeur par les archéologues occidentaux au XIXe siècle. Mais les passionnés se demandent depuis s’il n’y aurait pas d’autres chambres cachées à l’intérieur de la pyramide, ou même si la véritable chambre funéraire du roi n’a pas encore été trouvée.

« Il y a tellement de théories – des belles mais aussi des folles », dit Mehdi Tayoubi, président de l’institut Heritage Innovation Preservation à Paris. Pour le savoir, il a donc cofondé une collaboration internationale appelée Scan Pyramids ; le projet a été supervisé par le ministère égyptien des Antiquités. Le groupe est « agnostique » quant aux théories particulières, dit-il, mais utilise des technologies non invasives pour rechercher des chambres cachées.

Pour voir à travers la Grande Pyramide, les chercheurs ont utilisé une technique développée en physique des particules à haute énergie : ils ont suivi des particules appelées muons, qui sont produites lorsque les rayons cosmiques frappent les atomes dans la haute atmosphère. Chaque minute, environ 10 000 muons tombent sur chaque mètre carré de la surface de la Terre. Des détecteurs de muons sensibles ont été développés pour être utilisés dans les accélérateurs de particules, mais ils ont également été utilisés au cours de la dernière décennie environ pour déterminer les structures internes des volcans et pour étudier le réacteur nucléaire endommagé de Fukushima, au Japon.

Cartes de muons

En décembre 2015, le physicien Kunihiro Morishima de l’Université de Nagoya, au Japon, et ses collègues ont placé une série de détecteurs à l’intérieur de la chambre de la Reine, où ils détectaient les muons traversant la pyramide depuis le haut. Les particules sont partiellement absorbées par la pierre, de sorte que tout grand trou dans la pyramide entraînerait une quantité de muons plus importante que prévu frappant les détecteurs.

Après plusieurs mois, « nous avons eu une ligne inattendue », dit Tayoubi. Pour vérifier ce résultat, deux autres équipes de physiciens, de l’Organisation japonaise de recherche sur les accélérateurs de haute énergie à Tsukuba et du Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives à Paris, ont ensuite utilisé différents types de détecteurs de muons placés à d’autres endroits, à l’intérieur et à l’extérieur de la pyramide.

Les trois équipes ont observé un grand vide inattendu au même endroit, au-dessus de la Grande Galerie (voir ‘Le grand secret de la Grande Pyramide’). Leurs résultats ont été publiés dans Nature1 le 2 novembre. L’espace fait au moins 30 mètres de long, avec une section transversale similaire à celle de la Grande Galerie. « C’était une grande surprise », dit Tayoubi. « Nous sommes très excités. »

La chambre pourrait être horizontale ou inclinée, disent les chercheurs, et pourrait être composée de deux ou plusieurs espaces plus petits. Le but de cet espace est inconnu, mais Tayoubi suggère qu’il pourrait s’agir d’une « deuxième Grande Galerie ».

Avec ses hauts plafonds en encorbellement – ou en gradins – et ses mystérieux bancs de pierre, la Grande Galerie est « l’une des pièces les plus fantastiques construites dans le monde antique », estime Bob Brier, égyptologue à l’université de Long Island à Brookville, dans l’État de New York, qui a coécrit en 2008 le livre The Secret of the Great Pyramid (Smithsonian). « S’il y en a un autre, c’est une vraie nouvelle ».

Les théories abondent

L’espace nouvellement découvert a peu de chances de contenir des artefacts liés à l’enterrement du roi, dit Dodson, car il y a déjà une chambre funéraire avec un sarcophage à l’intérieur. Il pense plutôt qu’il pourrait s’agir d’une « chambre de décharge », destinée à réduire le poids de la maçonnerie qui pesait sur la Grande Galerie. Des chambres de délestage similaires sont vues au-dessus de la chambre du roi et dans la pyramide du père de Khufu, Sneferu, à Meidum, un autre site pyramidal en Égypte.

Mais Colin Reader, un géologue et ingénieur indépendant basé à Liverpool, au Royaume-Uni, qui a étudié les pyramides égyptiennes, suggère que la nouvelle chambre est trop éloignée de la Grande Galerie pour servir cet objectif. Il se demande si, de la même façon que la Grande Galerie mène à la chambre du roi, le vide ne pourrait pas mener à une autre chambre, plus élevée. « Vous voudriez enquêter et exclure cette possibilité », dit-il.

Brier a une troisième théorie. En 2007, lui et l’architecte français Jean-Pierre Houdin ont suggéré que la Grande Galerie faisait partie d’un énorme système de contrepoids. Des poids glissant sur le sol de la Grande Galerie auraient pu soulever les lourds blocs de granit qui composent la chambre du roi, dit-il. Il spécule que le nouvel espace pourrait faire partie d’un second système de contrepoids plus haut.

Les résultats semblent également rejeter la théorie, avancée par Houdin et Brier, selon laquelle les constructeurs de la Grande Pyramide utilisaient une rampe interne pour élever les blocs jusqu’aux niveaux les plus élevés. « Ces données suggèrent que la rampe n’est pas là », déclare Brier. « Je pense que nous avons perdu. »

Tayoubi dit qu’il veut ensuite scanner la pyramide de Khafre (également connue sous le nom de Chephren), la deuxième plus grande pyramide d’Égypte. Une équipe dirigée par le physicien Luis Alvarez, lauréat du prix Nobel, a effectué une imagerie muonique dans cette pyramide à la fin des années 1960, en utilisant des chambres à étincelles comme détecteurs et en enregistrant les données des rayons cosmiques sur bande magnétique.

Ils n’ont signalé aucune nouvelle chambre dans les zones scannées2. Mais la technologie s’est considérablement améliorée depuis, souligne Tayoubi.

« Je pense qu’Alvarez était un vrai visionnaire », dit Tayoubi. « Il avait la bonne idée, peut-être trop tôt. Notre rêve serait de rendre hommage à Alvarez et de refaire l’expérience de Khafre, pour voir s’il avait raison. «