Investigadores que utilizan las capacidades únicas de imágenes de neutrones y rayos X de alta energía de Los Alamos han expuesto las estructuras internas del cráneo fósil de un dinosaurio tiranosáuroide de 74 millones de años apodado la Bestia Bisti en el escaneo de alta resolución del cráneo de un tiranosaurio Alguna vez has hecho. Los resultados añaden una nueva pieza al rompecabezas de cómo estos depredadores superiores aplastantes evolucionaron durante millones de años.

"Normalmente, miramos una variedad de espeso, objetos densos en Los Alamos para programas de defensa, pero el Museo de Historia Natural y Ciencia de Nuevo México estaba interesado en obtener imágenes de un fósil muy grande para saber qué hay dentro, "dijo Ron Nelson, de la División de Física del Laboratorio. Nelson era parte de un equipo que incluía personal del Laboratorio Nacional de Los Alamos, el Museo, la Universidad de Nuevo México y la Universidad de Edimburgo. "Resulta que los neutrones de alta energía son una forma interesante y única de obtener imágenes de algo de este tamaño".

Los resultados ayudaron al equipo a determinar el seno y la estructura craneal del cráneo. La visualización inicial de las secciones de tomografía computarizada (TC) mostró la preservación de los dientes no erupcionados, la cavidad cerebral, estructura interna en algunos huesos, cavidades sinusales, vías de algunos nervios y vasos sanguíneos, y otras estructuras anatómicas. Estas técnicas de imagen han revolucionado el estudio de la paleontología durante la última década, permitir que los paleontólogos obtengan conocimientos esenciales sobre la anatomía, desarrollo y preservación de ejemplares importantes. Los miembros del equipo presentarán sus hallazgos sobre el fósil, Bistahieversor sealeyi, 23 de agosto en la reunión anual de la Sociedad de Paleontología de Vertebrados en Calgary, Alberta.

Para mirar dentro del cráneo de 40 pulgadas, que se encontró en 1996 en el área silvestre de Bisti / De-Na-Zin cerca de Farmington, N.M., el equipo de Los Alamos combinó la tomografía computarizada de neutrones y rayos X para extraer información anatómica no accesible de otra manera y sin el riesgo de dañar el fósil irremplazable. Los Alamos es uno de los pocos lugares en el mundo que puede realizar ambos métodos en muestras que van desde la muy pequeña a la muy grande escala.

El grosor del cráneo requería rayos X de mayor energía que los típicamente disponibles para penetrar adecuadamente el fósil. El acelerador de electrones de microtrones del laboratorio produjo rayos X de energía suficientemente alta.

Para proporcionar una vista alternativa del interior del cráneo, el equipo también utilizó un nuevo Técnica de imágenes de neutrones de alta energía con neutrones producidos por el acelerador de protones en el Centro de Ciencias de Neutrones de Los Alamos (LANSCE). Los neutrones interactúan con los núcleos en lugar de los electrones en el cráneo, como hacen los rayos X, y así tener diferente sensibilidad elemental. Esto proporciona información complementaria a la obtenida con radiografías.

El estudio del equipo ilumina el lugar de Bisti Beast en el árbol evolutivo que culminó en Tyrannosaurus rex.

"Las tomografías computarizadas nos ayudan a descubrir cómo las diferentes especies dentro de la familia del T. rex se relacionan entre sí y cómo evolucionaron, "dijo Thomas Williamson, Curador de Paleontología en el museo de Nuevo México. "El Bistahieversor representa el tiranosaurio más basal que tiene el cabezona, adaptaciones aplastantes y casi con certeza las pequeñas extremidades anteriores. Vivía junto a especies más estrechamente relacionadas con el T.rex, el tiranosaurio más grande y derivado de todos, que vivió hace unos 66 millones de años. Bistahieversor vivió casi 10 millones de años antes de T. rex, pero también fue un miembro sobreviviente de un linaje que conservó muchas de las características primitivas de incluso más atrás, más cerca de cuando los tiranosaurios experimentaron su transición a la trituración de huesos ".

El cráneo de Bisti Beast es el objeto más grande hasta la fecha para el cual, completo, En el laboratorio se realizaron tomografías computarizadas de rayos X y neutrones de alta resolución y se requirieron innovaciones tanto para obtener imágenes de todo el cráneo como para manejar la reconstrucción de imágenes a partir de los grandes conjuntos de datos resultantes.

Este trabajo avanza el estado del arte en las capacidades de imágenes en el Laboratorio y ya está demostrando ser útil para obtener imágenes de elementos programáticos más grandes relacionados con la misión de seguridad nacional del Laboratorio.