爱因斯坦的广义相对论预言了质量和能量会扭曲空间和时间，这种扭曲可以由两个黑洞或中子星的并合产生，直接导致引力的波动，即我们所熟知的引力波现象。目前已探测到的引力波基本都是由恒星级质量（约几到几十个太阳质量）的黑洞或中子星并合产生的，频率一般在千赫兹量级，大约是每秒钟绕转500次。但是另一种超低频引力波，即两个超大质量黑洞产生的时空涟漪，互相旋转一次大概需要十几年的时间。
因此，即使是引力波发现的首发选手和主力军——长度达4千米的激光干涉引力波探测台（LIGO）也无法探测到这一类引力波现象。要探测到纳赫兹引力波需要更大尺度的干涉技术和仪器。天文学家可以借助星系中的星体来完成这一壮举。这里用到的一项关键技术叫做脉冲星计时阵（pulsar timing array, PTA)。
2023年6月28日，五个彼此基本独立的国际合作团队都宣称探测到了纳赫兹引力波的存在，这里面包括了中国（CPTA）、欧洲（EPTA）、澳洲（Parkes PTA)、美国（NANOGrav）和印度（InPTA）的团组。中国的观测结果尽管时间跨度最短，但是用到了收集信号灵敏度很高的500米口径球面射电望远镜（FAST），所以在这次发布当中置信度最高，达到了4.6σ。尽管这些工作看到的引力波信号有强有弱，但在这一频率可能存在的随机超低频引力波背景，预示着我们即将打开观测纳赫兹引力波的一扇窗口。
由于脉冲星发射的脉冲信号非常规律，天文学家可以极准确地预计下一次脉冲到来的时间。但是，一旦受到超低频引力波信号的干扰，脉冲信号到达地球的时间就会出现微小的扰动。当收集到多个脉冲星信号不同程度的扰动，天文学家可以通过数据分析和信号源反向建模，寻找到超低频引力波的信号。
目前认为这些引力波背景的来源最可能的是超大质量黑洞的并合；然而，由于暂时没有更强的信号支持可靠的信号源，暴胀和宇宙弦造成这类信号的可能性依然存在，相关的理论和建模工作仍在持续进行中。可以预计，在积累了更多数据的将来，很有希望探测到证据确凿的纳赫兹引力波发射源。