La Sacra Sindone

Nella prima parte di questo contributo abbiamo riassunto lo stato dell’arte delle conoscenze sulla immagine sindonica, e spiegato i motivi dell’estrema difficoltà nel riprodurre una immagine avente le stesse caratteristiche fisiche e chimiche, con la conseguenza che, ad oggi, la Scienza non è in grado di spiegare come si sia formata l’immagine corporea sulla Sindone. Alla luce di queste difficoltà tecnologiche, l’ipotesi di un falsario medioevale non sembra ragionevole.

Nella seconda parte abbiamo riepilogato gli esperimenti svolti presso i laboratori del Centro Ricerche ENEA di Frascati che hanno dimostrato la possibilità di colorare tessuti di lino in modo similsindonico tramite la luce UV e VUV di un laser eccimero impulsato della durata di alcuni miliardesimi di secondo.

Questa capacità della luce UV e VUV di colorare il lino in modo similsindonico è un risultato assai importante, perché permette di chiarire in modo definitivo i termini di una polemica a distanza tra due dei maggiori scienziati STURP: da una parte Jackson che nel 1990 già prevedeva la possibilità di colorare il lino tramite radiazione VUV [Jackson 1990], dall’altra Rogers convinto che un irraggiamento laser avrebbe scaldato e vaporizzato il lino, senza colorarlo [Rogers 2002, Rogers 2004]. L’opinione di Rogers era basata sul fallimento dei tentativi di colorazione di tessuti di lino tramite laser eccimeri negli esperimenti effettuati dai suoi collaboratori a Los Alamos, ma i nostri risultati dimostrano che la mancata colorazione era dovuta ad una durata dell’impulso laser (50 miliardesimi di secondo) troppo lunga e ad una intensità fuori il giusto intervallo di valori. Per comodità, proviamo a suddividere le conseguenze dei nostri risultati in “dirette” e “indirette”.

Conseguenze Dirette

• 1. Il processo di colorazione ottenuto è di tipo fotochimico, in quanto il riscaldamento associato all’irraggiamento laser sia UV sia VUV è di pochi gradi centigradi e quindi irrilevante ai fini della colorazione. Questo risultato ben si accorda con le risultanze degli studi STURP che avevano escluso un processo di colorazione a temperature elevate, superiori ai 200 °C [Schwalbe, Jumper].
  
• 2. La colorazione del lino si può ottenere solo in un ristretto intervallo di parametri laser: in particolare, la durata temporale del singolo impulso laser deve essere più breve di 50 miliardesimi di secondo [Baldacchini 2006, Baldacchini 2008].
  
• 3. I risultati più interessanti sono stati ottenuti con luce VUV. La colorazione permanente risulta essere un effetto a soglia, cioè la colorazione si ottiene solo se l’intensità totale laser supera un certo valore (stiamo parlando di alcune migliaia di megawatt per centimetro quadro). Per intensità superiori al “giusto” intervallo di valori il lino viene vaporizzato, per intensità inferiori a 1100 MW/cm2 il lino non si colora affatto. Anche quando l’intensità totale è sopra la soglia, non tutte le fibrille irradiate sono colorate, a causa delle fluttuazioni spaziali di intensità degli impulsi laser.
  
• 4. Abbiamo osservato una fibrilla colorata nella sola parete primaria cellulare [Di Lazzaro 2010a, Di Lazzaro 2010b] paragonabile con la sottile penetrazione del colore osservata nelle fibrille di immagine della Sindone di Torino [Heller, Rogers 2002, Fanti 2010a].
  
• 5. La tonalità del colore dipende da due parametri: la lunghezza d’onda λ della radiazione e il numero degli impulsi incidenti sul lino (proporzionali all’intensità totale). Irraggiamenti a λ = 0,308 μm generano una colorazione marroncina, mentre a λ = 0,193 μm i fotoni inducono una colorazione gialla, vedi figura 1, simile al colore della immagine sindonica. In entrambi i casi il contrasto della colorazione aumenta con il numero degli impulsi laser, permettendo un accurato controllo del valore RGB variando l’intensità totale.
  
• 6. La diversa colorazione del lino ottenuta dai laser UV e VUV è dovuta a differenti catene di reazioni fotochimiche. La radiazione VUV a λ = 0,193 μm, grazie al picco di assorbimento dei carbonili chetonici, induce una degradazione fotolitica della cellulosa del lino che promuove la formazione di cromofore aventi un doppio legame C=C che determina la colorazione gialla delle fibrille [Heller, Jumper, Bos].
  

• I. Dopo irraggiamenti laser che non producono una colorazione visibile, appare una colorazione latente per invecchiamento artificiale del lino, oppure un anno più tardi per invecchiamento naturale [Baldacchini 2008, Di Lazzaro 2010a, Di Lazzaro 2010b, Yatagai]. La colorazione latente è importante sia per il doppio meccanismo sinergico di colorazione, sia per gli storici, attratti dalla possibilità che l’immagine sulla Sindone possa essersi resa visibile a distanza di tempo (anni) dal momento in cui si è formata.
  
• II. La mancanza di fluorescenza indotta da luce UV osservata nelle zone irraggiate dal laser eccimero è un’ulteriore caratteristica della nostra colorazione analoga all’immagine sindonica. La fluorescenza indotta è anche in grado di riconoscere selettivamente l’uniformità della colorazione.
  
• III. La luce UV e VUV che colora il lino è compatibile con l’assenza di colorazione sotto le macchie di sangue della Sindone (l’emoglobina anche in spessori sottili di sangue assorbe completamente la luce UV e VUV) e secondo alcuni studiosi (vedi ad esempio [Goldoni]) la luce UV potrebbe essere responsabile di un’altra caratteristica molto particolare della Sindone, il colore rosso delle macchie di sangue a distanza di così tanto tempo dalla loro deposizione.
  
• IV. Usando un microscopio petrografico, abbiamo osservato alcuni difetti indotti dalla radiazione UV nella struttura cristallina delle fibrille di lino irraggiate con laser analogamente a quanto osservato in tessuti molto antichi, incluse le fibrille di immagine della Sindone [Schwalbe, Rogers 2005].