Впервые ученые точно определили возраст доисторических рисунков в пещере Фон-де-Гом, знаменитой украшенной пещере недалеко от Лез-Эзи в Дордони (юго-западная Франция). Новые результаты дают точные даты для двух черных изображений: бизона и фигуры, похожей на маску, и показывают, что части рисунков были созданы в сильно различающиеся периоды. Результаты могут дать археологам мощный новый способ реконструировать, когда люди входили в украшенные пещеры, создавали рисунки и возвращались, чтобы изменить или дополнить их.

Дордонь является домом для некоторых из самых известных доисторических произведений искусства в Европе, включая рисунки в Ласко. Однако точное определение времени создания многих из этих изображений оставалось чрезвычайно сложным. Радиоуглеродное датирование работает путем измерения углерода-14, радиоактивной формы углерода, которая постепенно исчезает после смерти организма. Поскольку уголь изготавливается из сожженного органического материала, его часто можно датировать этим методом. Однако минеральные пигменты обычно не содержат углерода и поэтому не могут быть проанализированы таким же образом. Исследователи долгое время считали, что многие черные рисунки в регионе были сделаны исключительно из оксидов железа и марганца. Эти природные минералы могут давать темные пигменты, но они не содержат органического углерода, необходимого для радиоуглеродного датирования. В результате считалось, что произведения искусства невозможно датировать напрямую. Однако ученые никогда не доказывали окончательно, что пигменты вообще не содержат углерода.

Чтобы выяснить это, исследователи проанализировали химический состав двух черных фигур в Фон-де-Гом. Одна изображает бизона, а другая обычно описывается как маска. Команда использовала рамановскую микроспектрометрию и гиперспектральную съемку — два метода, которые позволяют идентифицировать материалы, не нанося заметного ущерба произведению искусства. Рамановская микроспектрометрия использует свет для изучения того, как вибрируют молекулы, создавая химический сигнал, который помогает идентифицировать пигменты и другие вещества. Гиперспектральная съемка записывает тонкие различия в цвете и отраженном свете в каждой точке изображения. Ученые могут использовать эти измерения для определения присутствующих соединений. Гиперспектральная съемка широко используется в исследованиях культурного наследия, поскольку она может выявить особенности, которые трудно или невозможно увидеть невооруженным глазом. Она также имеет приложения в биомедицинской науке, сельском хозяйстве, мониторинге окружающей среды и астрофизике.

Оба метода выявили следы угля в черном пигменте рисунков. Уголь был равномерно распределен по черным линиям фигур. Эта закономерность была важна, поскольку указывала на то, что углерод был частью исходного пигмента, а не загрязнением от более поздних граффити, посетителей или туристической активности внутри пещеры. После подтверждения наличия угля исследователи получили исключительное разрешение на удаление чрезвычайно малых образцов для радиоуглеродного датирования. Анализ такого ограниченного материала технически сложен. Ученые должны собрать достаточно углерода для получения надежного измерения, удаляя как можно меньше от древнего изображения.

Результаты подтвердили, что бизон относится к верхнему палеолиту, более поздней части древнего каменного века, когда анатомически современные люди создали многие из самых известных наскальных рисунков Европы. Бизон был нарисован между 13 461 и 13 162 кал. л. н. (калиброванных лет назад, где «настоящее» условно определено как 1950 год). Радиоуглеродные измерения необходимо калибровать, потому что количество углерода-14 в атмосфере менялось со временем. Эти вариации могут зависеть от таких факторов, как солнечная активность и изменения магнитного поля Земли. Новая дата помещает бизона немного позже предыдущих оценок.

Маска дала еще более сложный результат. Образцы из разных частей фигуры дали три различных диапазона. Один участок был датирован между 8 993 и 8 590 кал. л. н. Другой — между 15 981 и 15 121 кал. л. н., а третий — между...