При помощи спектрального анализа исследователи реконструировали стёртый текст на одной древней рукописи (палимпсесте). Возможно, им удалось найти утерянный звёздный каталог Гиппарха — первое систематическое описание звёздного неба с точными координатами звёзд и созвездий, составленное на несколько столетий раньше известного труда Птолемея.
Звёздный каталог, составленный примерно во втором веке до новой эры Гиппархом, знаменит в истории науки как самая ранняя известная попытка свести воедино координаты небесных объектов, видимых невооружённым взглядом. В отличие от не менее знаменитого каталога Птолемея, составленного на три или четыре столетия позже, полный каталог Гиппарха пока считается утерянным — о нём есть только отрывочные сведения в разных источниках. В то же время каталог Птолемея, на который опирались и средневековые астрономы, прекрасно сохранился, и мы знакомы с этим произведением из птолемеевского «Альмагеста».
Историки долгое время считали, что каталог Гиппарха в своей полноте утерян. Предполагается, что он был составлен между 162 и 127 гг. до н.э., поэтому самым ранним известным каталогом, которым можно пользоваться, считался птолемеевский. Новое исследование утверждает, что один из списков каталога сохранился (как минимум частично) в виде палимпсеста — пергамента, с которого стёрли исходный текст, чтоб поверх записать какой-то другой документ. Исследователи в одной из рукописей обнаружили следы древнего стёртого документа, который удалось восстановить при помощи спектрального анализа пергамента. Статья об этой находке в октябре 2022 года вышла в Journal for the History of Astronomy.
Работа началась с изучения рукописи, которая ранее находилась в греческом монастыре святой Катерины (теперь этот манускрипт хранится в Музее Библии в Вашингтоне). Заметили, что материал как раз является палимпсестом — текст нанесён поверх древнего письменного памятника, который предварительно стёрли, сделав пергамент готовым к новому употреблению. Это обычная практика средневековых авторов — пергамент довольно дорогой материал, поэтому часто его использовали по нескольку раз. Сначала один из будущих авторов исследования попросил группу своих студентов проверить, нет ли среди следов старого текста каких-либо читаемых слов или предложений. И одна студентка смогла разглядеть строчку в тексте, которая встречалась в работе греческого астронома Эратосфена (он известен, например, тем, что первым измерил окружность земного шара, отмечая длину тени от вертикального шеста в полдень в двух удалённых друг от друга городах Египта).
Это позволило предположить, что стёртый текст может быть чем-то интересным, и манускрипт отправили в Библиотеку ранних рукописей, в которой его просканировали при помощи нескольких современных технологий просвечивания. Удалось восстановить значительную часть стёртого текста. Оказалось, что он описывал положения нескольких созвездий и звёзд. Дальше исследователи использовали данные по прецессии земной оси (медленное изменение направления земной оси), и это помогло не только понять, о каких звёздах идёт речь, но и установить период времени, когда такие измерения могли быть произведены. Координаты оказались весьма точными, даже более точными, чем в труде Птолемея, а дата составления звёздной карты указывала на 129 г. до н.э.
Ось вращения Земли не направлена постоянно в одну точку неба — она медленно перемещается, описывая довольно большой круг на небесной сфере. Такое явление называется прецессией. Проще всего представить себе прецессию как медленное вращение оси крутящегося волчка, если он стоит не совсем вертикально. Период перемещения оси мира по кругу прецессии составляет около 26 тысяч лет. В настоящее время ось мира направлена практически точно на яркую звезду в созвездии Малой Медведицы (альфа Малой Медведицы, или Полярная звезда). Но, например, тринадцать тысяч лет назад Полярной звездой была Вега — одна из самых ярких звёзд на небе в созвездии Лиры. Как следствие, например, смещается точка весеннего равноденствия, имеющая важное значение почти во всех древних календарях. Пару тысяч лет назад она была в созвездии Овна, а теперь она постепенно смещается из соседнего созвездия Рыб к Водолею. Но эту точку в астрономии по традиции принято изображать символом созвездия Овен ♈.
Поскольку положение полюса мира изменяется, координаты звёзд, измеренные астрономами разных эпох, будут систематически различаться, потому что меняется точка отсчёта звёздной координатной системы. За две-три тысячи лет существования письменных свидетельств наблюдения за звёздами и измерения их положения ось мира сместилась на довольно заметное расстояние. Поэтому координаты звёзд в каком-нибудь древнем манускрипте позволяют даже определить эпоху, в которую были произведены измерения.
Эти данные, включая перекрёстные ссылки на другие источники, указывают на то, что текст манускрипта, вероятно, действительно написан Гиппархом (или, во всяком случае, астрономом такой же величины и жившим в то же время); и таким образом, у нас в распоряжении оказался самый древний из известных звёздных каталогов.