Hipparkos försvunna stjärnkarta återfunnen

Antika koordinater, modern röntgen

I dämpad belysning i ett laboratorium vid SLAC National Accelerator Laboratory i veckan började bildskärmar visa bokstäver som inte hade setts på århundraden: skarpa linjer av antik grekiska som framträdde under en senare syrisk religiös text. Sidorna – en del av Codex Climaci Rescriptus, en medeltida palimpsest – innehåller numeriska stjärnkoordinater som forskare nu identifierar som verk av Hipparchos, astronomen från 100-talet f.Kr. som ofta kallas den observationella astronomins fader. Bilderna framställdes på och omkring den 21 januari 2026 av forskare som använde Stanford Synchrotron Radiation Lightsource och en rad olika röntgenfluorescenstekniker.

Varför en palimpsest döljer en stjärnkarta

En palimpsest är ett manuskript där en äldre text skrapats bort och skrivits över eftersom pergament av djurhud var dyrt. I det här fallet återanvände munkar vid Katarinaklostret på Sinai sidor århundraden efter Hipparchos tid genom att skriva en syrisk översättning av Johannes Klimakos över de tidigare grekiska anteckningarna. För blotta ögat är den religiösa texten synlig; den underliggande grekiskan hade länge framstått som svaga fläckar – tillräckligt för att locka forskare men inte tillräckligt för att kunna läsas.

Synkrotronljus som ett humanistiskt verktyg

Vid SLAC har ett tvärvetenskapligt team konstruerat ett skanningssystem som avfyrar röntgenpulser med en hårsmåns bredd – var och en endast några millisekunder lång – över de sköra foliebladen. Synkrotronen accelererar elektroner till nästan ljusets hastighet; när magneter böjer deras banor avger elektronerna extremt stark röntgenstrålning, som sedan fokuseras på manuskriptet. Detektorer mäter den fluorescerande röntgenstrålningen som emitteras av specifika grundämnen i bläcket, vilket skapar en högupplöst karta över var järn, kalcium och andra element finns på sidan.

Multispektral avbildning hade tidigare gjort fragment av den osynliga texten synliga, men den upplösning och elementkänslighet som finns tillgänglig vid Stanford Synchrotron Radiation Lightsource gör det möjligt för teamet att tyda hela rader och i många fall de siffror som utgör stjärnkoordinaterna. Eftersom röntgenstrålar tränger igenom båda sidor av pergamentet kör forskarna även avancerade statistiska algoritmer för att skilja överlappande inskriptioner från varandra; på vissa sidor måste gruppen separera så många som sex lager av skrift.

Människorna och försiktighetsåtgärderna bakom skanningarna

För att genomföra experimentet krävdes ett nära samarbete mellan konservatorer, fysiker och klassiska filologer. Konservatorn Elizabeth Hayslett förberedde och bar personligen 11 folieblad från Museum of the Bible i fuktkontrollerade väskor till Menlo Park. Specialanpassad montering och ramar höll sidorna plana under röntgenstrålen; belysningen hölls låg för att undvika ytterligare blekning. Forskarna höll medvetet röntgendosen långt under de nivåer som används vid många konserveringsskanningar – jämförbart med en medicinsk röntgen – och varje puls träffade endast ett mikroskopiskt område för att minimera den kumulativa exponeringen.

Sam Webb, som byggde stora delar av skanningshuset, kallade operationen "en massiv tvärvetenskaplig bedrift". Victor Gysembergh, huvudforskaren i projektet, sa att de tidiga resultaten redan visar ord som det grekiska namnet för stjärnbilden Vattumannen och beskrivningar av särskilt ljusstarka stjärnor.

Vad koordinaterna kan förändra

Hipparchos tillskrivs sammanställningen av en av de tidigaste systematiska katalogerna över stjärnpositioner. I över ett sekel har historiker debatterat hur Hipparchos observationer förhåller sig till Ptolemaios senare stjärnlistor: kopierade Ptolemaios Hipparchos rakt av, anpassade han tidigare material eller kombinerade han flera källor? De nyligen återfunna koordinaterna möjliggör en direkt jämförelse mellan Hipparchos egna positioner och Ptolemaios publicerade katalog. Gysembergh säger att tidiga jämförelser tyder på att Ptolemaios ibland använde Hipparchos data men även integrerade annat material – ett mönster som teamet beskriver som vetenskaplig syntes snarare än enkelt plagiat.

Utöver källhänvisningar lovar skanningarna att kvantifiera hur exakt astronomer som använde blotta ögat kunde mäta positioner för två tusen år sedan. De återfunna koordinaterna tycks hittills visa en imponerande precision för observationer gjorda utan teleskop; att analysera de metoder Hipparchos använde kan förändra historikers syn på antika mätmetoder och hastigheten med vilken tidig grekisk vetenskap utvecklades.

Digitalt särskiljande och långsam vetenskap

Att läsa katalogen är fortfarande en process i flera steg. Fysiker och bildbehandlingsforskare genererar elementkartor; programvaruingenjörer och doktorander separerar statistiskt bidragen från fram- och baksidan och reder ut flera överskrivningar. Därefter kommer filologer och forskare i klassiska ämnen att företa en noggrann transkription och översättning av de grekiska siffrorna och kommentarerna. Först därefter kommer koordinaterna att placeras på moderna stjärnkartor för att testa precision och identitet.

Keith Knox, en bildbehandlingsforskare vid Early Manuscripts Electronic Library som arbetade med Archimedes-palimpsesten, sa att projektet förlänger en decennier lång utveckling av att använda moderna instrument för att återställa förlorade texter. Teamet hoppas att demonstrationen av styrkan hos synkrotronröntgenfluorescens ska uppmuntra andra samlingar och museer att ta sköra, överskrivna manuskript till anläggningar med liknande kapacitet.

Ett bredare nätverk av manuskript och nästa steg

De 11 sidorna som skannades vid SLAC är en del av en större kodex på cirka 200 sidor; andra blad är spridda över institutioner världen över. Museum of the Bible tillhandahöll foliebladen som skannades i Kalifornien, men Codex Climaci Rescriptus existerar i fragment i flera samlingar. Projektets nästa faser inkluderar skanning av ytterligare folieblad, utökning av antalet sidor som är tillgängliga för forskare, och publicering av en kritisk utgåva av den återfunna katalogen när översättningarna är klara.

För tillfället är de synliga raderna av grekiska i SLAC-laboratoriet en tydlig påminnelse om att ett fysiskt föremål skapat under antiken fortfarande kan förändra modern vetenskap – när det betraktas genom rätt ljus. Som Gysembergh uttryckte det försöker teamet "återställa så många av dessa koordinater som möjligt" för att besvara djupa frågor om hur och varför människor började utöva systematisk vetenskap för mer än två årtusenden sedan.

Källor

• SLAC National Accelerator Laboratory (Stanford Synchrotron Radiation Lightsource)
• Museum of the Bible
• Katarinaklostret, Sinai
• Early Manuscripts Electronic Library