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Según la tradición, María se apareció a Juan Diego, un azteca convertido al cristianismo, el 9 de diciembre y nuevamente el 12 de diciembre de 1531. Durante su primera aparición pidió que se le construyera un santuario en el lugar donde se apareció, Tepeyac.
Conclusiones de un estudio basado en tecnología digital:
El doctor Aste, graduado en ingeniería en sistemas ambientales por la Universidad de Cornell, ha estudiado durante más de veinte años la imagen impresa de la Virgen en el burdo tejido hecho con fibras de maguey una especie de cactus de la tilma del beato Juan Diego, el indígena que recibió las apariciones. Se trata de una tela que no dura más de veinte años, pero la imagen se mantiene intacta como el primer día desde hace casi cinco siglos, después de haber permanecido más de un siglo sobre una pared húmeda, entre el humo de miles de velas, y manoseada por muchedumbres de nativos.
En su conferencia, el doctor Aste insistió en que nos encontramos ante una imagen "que no ha sido pintada por mano de hombre". Ya en el siglo XVIII varios científicos realizaron pruebas científicas que mostraban cómo era imposible pintar una imagen así en un tejido de tal textura. Richard Jun, premio Nobel de Química -recordó el doctor Aste Tonsman-, hizo análisis químicos en los que se pudo constatar que la imagen no tiene colorantes naturales, ni animales, ni mucho menos minerales. Dado que en aquella época no existían los colorantes sintéticos, la imagen, en este aspecto, es inexplicable.
En 1979 los estadounidenses Philip Callahan y Jody B. Smith estudiaron la imagen con rayos infrarrojos y descubrieron con sorpresa que no había huella de pintura y que el tejido no había sido tratado con ningún tipo de técnica.
Aste se pregunta: "¿Cómo es posible explicar esta imagen y su consistencia en el tiempo sin colores y con un tejido que no ha sido tratado? Es más, ¿cómo es posible que, a pesar de que no haya pintura, los colores mantengan su luminosidad y brillantez?".
El ingeniero peruano añadió que "Callahan y Smith han mostrado cómo la imagen cambia ligeramente de color según el ángulo de visión, un fenómeno que se conoce con el término de iridiscencia, una técnica que no se puede reproducir con manos humanas".