Conversión de Microhercios a Nanohercios

Información sobre el Microhercio (µHz)

El microhercio es una unidad de frecuencia igual a una millonésima de hercio. Su símbolo es µHz. Un microhercio es un ciclo por millón de segundos, algo más de once días y medio, de modo que la unidad mide cosas que se repiten en escalas de semanas, meses o años.

La astrosismología es donde más se usa. Las estrellas oscilan, y las frecuencias de esas oscilaciones dependen de su estructura interna igual que el tono de una campana depende de su forma y su grosor. Las estrellas parecidas al Sol resuenan a unos pocos miles de microhercios, las gigantes rojas a unas pocas decenas, y las estrellas evolucionadas más grandes por debajo de uno. Telescopios espaciales como Kepler y TESS midieron estas frecuencias en centenares de miles de estrellas observando cómo su brillo varía en unas pocas partes por millón.

La técnica proporciona magnitudes que ningún otro método puede dar. A partir del espectro de oscilación, un astrónomo deduce la masa, el radio y la edad de una estrella, y la edad de una estrella es por lo demás casi imposible de determinar. Así se establecen hoy las edades de las estrellas con planetas y, por tanto, de sus sistemas planetarios.

La astronomía de ondas gravitacionales ha reclamado también la banda. El observatorio espacial previsto LISA será sensible entre unos 100 microhercios y un hercio, intervalo que contiene fusiones de agujeros negros supermasivos y los muchos miles de enanas blancas binarias cercanas de nuestra propia galaxia. Los detectores terrestres no alcanzan estas frecuencias porque el ruido sísmico los desborda.

La geofísica usa la unidad para los componentes de marea más lentos, incluidas las mareas lunares quincenal y mensual y las solares semestral y anual, que en conjunto producen las variaciones de largo periodo que las predicciones de marea deben incluir. El movimiento polar, el bamboleo del eje de rotación terrestre, tiene un periodo de catorce meses que corresponde a unos 0,8 microhercios.

La ciencia del clima y del océano llega aún más abajo. La oscilación del sur de El Niño reaparece de forma irregular cada dos a siete años, muy por debajo de una centésima de microhercio, y los registros largos de los testigos de hielo resuelven ciclos todavía más lentos.

La propia Tierra ofrece un ejemplo de manual. Su eje de rotación vaga en un pequeño círculo con un periodo de unos 433 días, el bamboleo de Chandler descubierto en 1891, lo que equivale a una frecuencia de unos 0,027 microhercios. Detectarlo exigió décadas de astronomía posicional, porque una señal tan lenta solo puede separarse de la deriva observando durante muchos ciclos. Esa es la restricción general de la banda: una medida a un microhercio necesita un registro de al menos unos millones de segundos, y preferiblemente decenas de millones, de modo que los instrumentos han de ser estables durante años antes de que sus datos puedan leerse. La unidad pertenece, pues, a las ciencias pacientes y no a las rápidas.

Un microhercio equivale a 0,000001 hercios, a un ciclo por millón de segundos o a 1000 nanohercios.

Información sobre el Nanohercio (nHz)

El nanohercio es una unidad de frecuencia igual a una milmillonésima de hercio. Su símbolo es nHz. Un nanohercio es un ciclo cada mil millones de segundos, poco menos de treinta y dos años, de modo que una sola oscilación a esta frecuencia dura más que la mayoría de las carreras profesionales.

Casi nada la usa, y entonces, en 2023, se convirtió en una de las unidades más comentadas de la física. Varias colaboraciones de matrices de temporización de púlsares, trabajando de forma independiente en cuatro continentes, informaron de indicios de un fondo de ondas gravitacionales en la banda de los nanohercios. La señal parece proceder de parejas de agujeros negros supermasivos que se orbitan mutuamente en los centros de galaxias fusionadas a lo largo de toda la historia del universo.

La técnica de medida es notable. Los púlsares de milisegundo son estrellas de neutrones que giran cientos de veces por segundo y emiten un haz que barre la Tierra con una regularidad extraordinaria, comparable a la de los relojes atómicos. Una onda gravitacional que atraviesa la galaxia estira y comprime el espacio entre la Tierra y cada púlsar, y cambia los tiempos de llegada de los pulsos en unos cientos de nanosegundos. Observando decenas de púlsares durante dos décadas y buscando un patrón concreto de correlación entre ellos, los astrónomos detectan ondas cuyas longitudes se miden en años luz.

Ningún instrumento podría funcionar de otro modo a estas frecuencias. Un detector debe tener un tamaño comparable a la longitud de onda que busca, y una onda gravitacional de un nanohercio tiene una longitud de decenas de años luz. La galaxia misma es el aparato, y los púlsares son sus marcas.

La unidad aparece en otros lugares solo en los ciclos naturales más lentos. La precesión del eje terrestre tarda unos 26 000 años, aproximadamente 1,2 nanohercios. Las variaciones orbitales de excentricidad, oblicuidad y precesión que marcan el ritmo de las glaciaciones, los ciclos de Milankovitch, van desde unos 0,5 nanohercios hasta la décima parte de eso.

Por debajo del nanohercio el concepto de frecuencia se vuelve forzado, porque nada se ha observado el tiempo suficiente para ver un ciclo completo, y el valor se deduce de la teoría en lugar de contarse.

Un nanohercio equivale a 0,000000001 hercios, a un ciclo cada mil millones de segundos o a 0,001 microhercios.