Il nanohertz è un’unità di frequenza pari a un miliardesimo di hertz. Il suo simbolo è nHz. Un nanohertz è un ciclo ogni miliardo di secondi, poco meno di trentadue anni, sicché una sola oscillazione a questa frequenza dura più della maggior parte delle carriere.
Quasi nulla la usa, e poi nel 2023 è divenuta una delle unità più discusse della fisica. Diverse collaborazioni di reti di cronometraggio di pulsar, al lavoro in modo indipendente su quattro continenti, hanno riferito indizi di un fondo di onde gravitazionali nella banda dei nanohertz. Il segnale sembra provenire da coppie di buchi neri supermassicci che si orbitano a vicenda nei centri di galassie fuse lungo l’intera storia dell’universo.
La tecnica di misura è notevole. Le pulsar al millisecondo sono stelle di neutroni che ruotano centinaia di volte al secondo ed emettono un fascio che spazza la Terra con regolarità straordinaria, rivaleggiando con gli orologi atomici. Un’onda gravitazionale che attraversa la galassia stira e comprime lo spazio fra la Terra e ciascuna pulsar, spostando i tempi di arrivo degli impulsi di qualche centinaio di nanosecondi. Osservando decine di pulsar per due decenni e cercando uno specifico schema di correlazione fra esse, gli astronomi rivelano onde le cui lunghezze si misurano in anni luce.
A queste frequenze nessuno strumento potrebbe funzionare altrimenti. Un rivelatore deve avere dimensioni paragonabili alla lunghezza d’onda cercata, e un’onda gravitazionale da un nanohertz ha una lunghezza di decine di anni luce. La galassia stessa è l’apparato, e le pulsar ne sono i riferimenti.
Altrove l’unità compare solo nei più lenti dei cicli naturali. La precessione dell’asse terrestre impiega circa 26 000 anni, all’incirca 1,2 nanohertz. Le variazioni orbitali di eccentricità, obliquità e precessione che scandiscono le glaciazioni, i cicli di Milankovitch, vanno da circa 0,5 nanohertz fino a un decimo di quel valore.
Sotto il nanohertz il concetto stesso di frequenza si fa angusto, perché nulla è stato osservato abbastanza a lungo da vedere un ciclo intero, e il valore si deduce dalla teoria anziché essere contato.
Un nanohertz equivale a 0,000000001 hertz, a un ciclo ogni miliardo di secondi o a 0,001 microhertz.
| Unità | Simbolo | 1 Nanohertz equivale a | 1 di queste equivale a | Convertitore |
|---|---|---|---|---|
| Microhertz | µHz | 0.001 µHz | 1000 nHz | da Nanohertz a Microhertz |
| Millihertz | mHz | 0.000001 mHz | 1000000 nHz | da Nanohertz a Millihertz |
| Hertz | Hz | 0.000000001 Hz | 1000000000 nHz | da Nanohertz a Hertz |
| Chilohertz | kHz | 1 × 10-12 kHz | 1000000000000 nHz | da Nanohertz a Chilohertz |
| Megahertz | MHz | 1 × 10-15 MHz | 1 × 1015 nHz | da Nanohertz a Megahertz |
| Gigahertz | GHz | 1 × 10-18 GHz | 1 × 1018 nHz | da Nanohertz a Gigahertz |
| Terahertz | THz | 1 × 10-21 THz | 1 × 1021 nHz | da Nanohertz a Terahertz |