p Para pessoas como eu, anos luz, o universo em expansão e o Big Bang fazem parte da linguagem diária. p Você pode percebê-los como conceitos distantes e abstratos, melhor deixar para astrônomos profissionais com telescópios de milhões de dólares.

p Ou talvez não. Eu acho que você pode experimentar a cosmologia do seu quintal, apenas olhando para o céu noturno ou usando o telescópio de um astrônomo amador.

p O espaço pode ser inimaginavelmente vasto, mas você pode experimentar e medir por si mesmo. Você pode até medir a expansão do universo.

p Aqui estão algumas dicas de como chegar lá.

p Dica 1:olhe para cima, e imagine

p Olhe para o céu noturno. Existem muitas estrelas, mas grande parte do céu está escuro e isso nos diz algo muito importante.

p Imagine um universo infinitamente grande e antigo cheio de estrelas. Viaje em qualquer direção e, eventualmente, você vai correr para uma estrela. Neste universo, o céu noturno de uma Terra imaginária não seria escuro - seria espetacularmente claro.

p Este é o paradoxo de Olbers, que tem várias cláusulas de escape. Um universo finito é um. Outro é um universo com idade finita, de modo que a luz de objetos distantes não teve tempo de nos alcançar.

p Sem nem mesmo pegar um telescópio, fizemos um pouco de cosmologia de quintal. O céu escuro que vemos da Terra indica a idade finita do universo.

p Dica 2:capture as estrelas

p Agora pegue seu telescópio. Belas imagens de estrelas podem ser tiradas com um telescópio e uma câmera em uma montagem equatorial, que pode rastrear estrelas conforme elas parecem se mover no céu. Telescópios em montagens equatoriais podem custar menos de A $ 1, 000 (embora o céu seja realmente o limite com o kit astronômico).

p Uma montagem equatorial é diferente de um tripé de câmera típico, pois tem um eixo alinhado com o eixo de rotação da Terra. A montagem pode rastrear estrelas girando apenas um eixo, e é literalmente um modelo mecânico da Terra girando.

p Comparado ao seu olho na ocular, um telescópio e uma câmera em uma montagem equatorial podem revelar mais do universo. Com seus olhos você pode ver, mas com uma câmera você pode medir, transformando seu telescópio em uma máquina de cosmologia.

p Dica 3:observe as posições das estrelas

p A que distância estão as estrelas? Mesmo pequenos telescópios fornecem pistas.

p Conforme a Terra viaja ao redor do Sol, a direção das estrelas próximas mudará. As estrelas mais próximas parecem se mover para frente e para trás em relação a objetos celestes mais distantes.

p Isso é paralaxe, e é um pouco como usar nossos dois olhos para perceber a distância, exceto usando observações telescópicas separadas pelo diâmetro da órbita da Terra em torno do Sol (300 milhões de km).

p Se as estrelas mais próximas estivessem localizadas em 12, 000 vezes a distância Terra-Sol (1, 800 bilhões de km), suas posições no céu mudariam em um centésimo de grau.

p Isso parece minúsculo, mas isso é quase o mesmo que o tamanho angular de Júpiter, e seria fácil de ver com um telescópio de quintal. Em vez de, mesmo as estrelas mais próximas estão tão distantes que é um verdadeiro desafio para os astrônomos de quintal medir suas distâncias.

p Algumas das estrelas mais próximas são fáceis de encontrar, mas ainda assim inimaginavelmente distantes. Alpha Centauri, o mais brilhante dos "The Pointers" perto do Cruzeiro do Sul, é um par de estrelas cuja distância de nós é 270, 000 vezes a distância Terra-Sol.

p Sírius, a estrela mais brilhante do céu, é um pouco mais longe em 540, 000 vezes a distância Terra-Sol.

p Com um telescópio, Câmera, e um pouco de historia, você pode perceber que algumas estrelas estão ainda mais distantes.

p Dica 4:observe o brilho da estrela

p Em 1908, A astrônoma americana Henrietta Swan Leavitt descobriu que estrelas conhecidas como Cefeidas variam em brilho com um período que depende de sua luminosidade, ou como eles são brilhantes. Quanto mais longo o período, mais brilhante a estrela. As cefeidas se tornaram a ferramenta que permitiu aos astrônomos medir distâncias até as galáxias.

p Você pode ver as Cefeidas mais brilhantes na Grande Nuvem de Magalhães, que é 160, 000 anos-luz de distância da Terra, com um telescópio e ocular. Com uma câmera, you can take images over time to measure Cepheids getting brighter and fainter, just as Henrietta Swan Leavitt did a century ago.

p In 1923, Edwin Hubble detected a Cepheid in the Andromeda "nebula" and realised that Andromeda is another galaxy, containing many billions of stars. He concluded that the universe is vast and full of such galaxies.

p With a telescope, a modern DSLR camera (or CCD) and long exposures at a dark site, you can spot the very star Hubble used to make his momentous discovery. A star so far away, its light takes two million years to reach us.

p Tip 5:measure shifted light

p The expanding universe may be one of the strangest of cosmological discoveries. Most galaxies across the universe are rushing away from us and each other.

p How can you measure the speed of galaxies across the vastness of space? With a speed camera, of course.

p A speed camera on Earth measures the Doppler shift of light bounced off a speeding car. We cannot bounce light off a galaxy, but we can measure the Doppler shift of light emitted by particular elements and molecules.

p Hydrogen is the most abundant element in the universe, and it produces a very distinctive spectrum of light. We can see this spectrum in celestial objects if we add a diffraction grating to our telescope.

p If we take spectra of quasars, some of the most luminous yet distant of astronomical objects, we can see the spectrum of hydrogen. But the emission lines are Doppler-shifted to redder colours (wavelengths) by the expanding universe.

p Quasar 3C 273 is so bright that a 15cm telescope can detect the hydrogen alpha line in its spectrum in one hour. On Earth the hydrogen alpha has a wavelength of 0.66 microns, but for 3C 273 this line is shifted to 0.76 microns.

p So what speed does 3C 273 clock? 47, 000 kilometres every second!

p You can observe the expanding universe, with your own telescope.

p Cutting-edge cosmology may require the Hubble Space Telescope, LIGO and the Square Kilometre Array. But if you're organised, motivated, and have the budget for a few key items, you can be a backyard cosmologist.

p Este artigo foi publicado originalmente em The Conversation. Leia o artigo original.