Nanohertzen är en frekvensenhet som motsvarar en miljarddels hertz. Beteckningen är nHz. En nanohertz är en cykel per miljard sekunder, knappt trettiotvå år, så en enda svängning vid denna frekvens varar längre än de flesta yrkesliv.
Nästan ingenting använder den, och så blev den 2023 en av fysikens mest omtalade enheter. Flera samarbeten kring pulsartidtagningsnät, verksamma oberoende av varandra på fyra kontinenter, rapporterade tecken på en bakgrund av gravitationsvågor i nanohertzbandet. Signalen tycks komma från par av supermassiva svarta hål som kretsar kring varandra i mitten av sammanslagna galaxer genom hela universums historia.
Mättekniken är märklig. Millisekundpulsarer är neutronstjärnor som snurrar hundratals gånger i sekunden och sänder ut en stråle som sveper förbi jorden med en utomordentlig regelbundenhet som tävlar med atomur. En gravitationsvåg som går genom galaxen töjer och pressar rummet mellan jorden och varje pulsar och ändrar pulsernas ankomsttider med några hundra nanosekunder. Genom att bevaka dussintals pulsarer i två decennier och söka ett bestämt mönster av samvariation mellan dem påvisar astronomer vågor vars våglängder mäts i ljusår.
Vid dessa frekvenser skulle inget instrument kunna arbeta på annat sätt. En detektor måste ha en storlek jämförbar med den våglängd den söker, och en gravitationsvåg på en nanohertz har en våglängd på tiotals ljusår. Galaxen själv är apparaten, och pulsarerna är dess märken.
I övrigt framträder enheten bara i de allra långsammaste av naturens cykler. Jordaxelns precession tar omkring 26 000 år, ungefär 1,2 nanohertz. Banvariationerna i excentricitet, axellutning och precession som ger istiderna deras takt, Milankovitchcyklerna, sträcker sig från omkring 0,5 nanohertz ned till en tiondel av det.
Under nanohertzen blir själva frekvensbegreppet ansträngt, eftersom ingenting har iakttagits tillräckligt länge för att en hel cykel ska ha setts, och värdet härleds ur teorin i stället för att räknas.
En nanohertz motsvarar 0,000000001 hertz, en cykel per miljard sekunder eller 0,001 mikrohertz.
| Enhet | Symbol | 1 Nanohertz motsvarar | 1 av dessa motsvarar | Omvandlare |
|---|---|---|---|---|
| Mikrohertz | µHz | 0.001 µHz | 1000 nHz | Nanohertz till Mikrohertz |
| Millihertz | mHz | 0.000001 mHz | 1000000 nHz | Nanohertz till Millihertz |
| Hertz | Hz | 0.000000001 Hz | 1000000000 nHz | Nanohertz till Hertz |
| Kilohertz | kHz | 1 × 10-12 kHz | 1000000000000 nHz | Nanohertz till Kilohertz |
| Megahertz | MHz | 1 × 10-15 MHz | 1 × 1015 nHz | Nanohertz till Megahertz |
| Gigahertz | GHz | 1 × 10-18 GHz | 1 × 1018 nHz | Nanohertz till Gigahertz |
| Terahertz | THz | 1 × 10-21 THz | 1 × 1021 nHz | Nanohertz till Terahertz |