Microhertz (µHz)

De microhertz is een frequentie-eenheid gelijk aan een miljoenste hertz. Het symbool is µHz. Eén microhertz is één cyclus per miljoen seconden, ruim elfeneenhalve dag, zodat de eenheid verschijnselen meet die op de schaal van weken, maanden of jaren terugkeren.

De asteroseismologie is waar zij het meest gebruikt wordt. Sterren trillen, en de frequenties van die trillingen hangen af van hun inwendige opbouw zoals de toonhoogte van een klok afhangt van vorm en wanddikte. Zonachtige sterren klinken bij enkele duizenden microhertz, rode reuzen bij enkele tientallen en de grootste geëvolueerde sterren onder één. Ruimtetelescopen als Kepler en TESS maten deze frequenties voor honderdduizenden sterren door hun helderheid met enkele delen per miljoen te zien wisselen.

De techniek levert grootheden die geen andere methode kan geven. Uit het trillingsspectrum leidt een sterrenkundige de massa, straal en leeftijd van een ster af, en de leeftijd van een ster is anders bijna niet te bepalen. Zo worden tegenwoordig de leeftijden van planeetdragende sterren, en daarmee van hun planetenstelsels, vastgesteld.

Ook de zwaartekrachtsgolfastronomie heeft de band opgeëist. Het geplande ruimteobservatorium LISA zal gevoelig zijn tussen ruwweg 100 microhertz en één hertz, een bereik dat samensmeltende superzware zwarte gaten bevat en de vele duizenden nauwe dubbelsterren van witte dwergen in ons eigen sterrenstelsel. Detectoren op aarde halen deze frequenties niet omdat seismische ruis ze overspoelt.

De geofysica gebruikt de eenheid voor de traagste getijcomponenten, waaronder de veertiendaagse en maandelijkse maansgetijden en de halfjaarlijkse en jaarlijkse zonsgetijden, die samen de langperiodieke variaties opleveren die getijvoorspellingen moeten meenemen. De poolbeweging, het wiebelen van de aardrotatieas, heeft een periode van veertien maanden die overeenkomt met ongeveer 0,8 microhertz.

De klimaat- en zeewetenschap reikt nog lager. De Zuidelijke Oscillatie van El Niño keert onregelmatig elke twee tot zeven jaar terug, ver onder een honderdste microhertz, en lange ijskernen lossen nog tragere cycli op.

De Aarde zelf levert een schoolvoorbeeld. Haar draaias zwerft in een kleine cirkel met een periode van ongeveer 433 dagen, de in 1891 ontdekte Chandlerschommeling, wat neerkomt op een frequentie van ongeveer 0,027 microhertz. Haar aantonen kostte tientallen jaren positieastronomie, want een zo traag signaal laat zich alleen van de drift scheiden door vele cycli waar te nemen. Dat is de algemene beperking van de band: een meting bij één microhertz vergt een registratie van ten minste enkele miljoenen seconden, en liefst enkele tientallen miljoenen, zodat instrumenten jarenlang stabiel moeten blijven voordat hun gegevens leesbaar zijn. De eenheid hoort dus bij de geduldige wetenschappen en niet bij de snelle.

Eén microhertz is gelijk aan 0,000001 hertz, één cyclus per miljoen seconden of 1000 nanohertz.

Omrekentabel voor Microhertz