Para gente como yo años luz, el universo en expansión y el Big Bang son parte del lenguaje cotidiano.

Podrías percibirlos como conceptos distantes y abstractos, es mejor dejarlo a los astrónomos profesionales con telescopios de un millón de dólares.

O quizás no. Creo que puedes experimentar la cosmología desde tu patio trasero, simplemente mirando el cielo nocturno o usando el telescopio de un astrónomo aficionado.

El espacio puede ser inimaginablemente vasto, pero puedes experimentarlo y medirlo por ti mismo. Incluso puedes medir la expansión del universo.

A continuación, se ofrecen algunos consejos sobre cómo llegar.

Consejo 1:mira hacia arriba, e imagina

Mira el cielo nocturno. Hay estrellas en abundancia pero gran parte del cielo está oscuro y esto nos dice algo muy importante.

Imagina un universo infinitamente grande y antiguo lleno de estrellas. Viaja en cualquier dirección y, finalmente, te encontrarás con una estrella. En este universo el cielo nocturno de una Tierra imaginaria no estaría oscuro, sería espectacularmente brillante.

Esta es la paradoja de Olbers, que tiene varias cláusulas de escape. Un universo finito es uno. Otro es un universo con una edad finita, para que la luz de los objetos distantes no haya tenido tiempo de llegar hasta nosotros.

Sin siquiera agarrar un telescopio, hemos hecho algo de cosmología de traspatio. El cielo oscuro que vemos desde la Tierra apunta a la edad finita del universo.

Consejo 2:captura las estrellas

Ahora agarra tu telescopio. Se pueden tomar hermosas imágenes de estrellas con un telescopio y una cámara en una montura ecuatorial, que puede rastrear estrellas cuando parecen moverse por el cielo. Los telescopios en monturas ecuatoriales pueden costar menos de A $ 1, 000 (aunque el cielo es realmente el límite con el kit astronómico).

Una montura ecuatorial es diferente de su trípode de cámara típico, ya que tiene un eje alineado con el eje de rotación de la Tierra. La montura puede rastrear estrellas girando solo un eje, y es literalmente un modelo mecánico de la Tierra girando.

Comparado con su ojo en el ocular, un telescopio y una cámara en una montura ecuatorial pueden revelar más del universo. Con tus ojos puedes ver pero con una camara puedes medir, convirtiendo su telescopio en una máquina cosmológica.

Consejo 3:observe las posiciones de las estrellas

¿Qué tan lejos están las estrellas? Incluso los telescopios pequeños proporcionan pistas.

Mientras la Tierra viaja alrededor del Sol, la dirección a las estrellas cercanas cambiará. Las estrellas más cercanas parecen moverse hacia adelante y hacia atrás en relación con los objetos celestes más distantes.

Esto es paralaje y es un poco como usar nuestros dos ojos para percibir la distancia, excepto usando observaciones telescópicas separadas por el diámetro de la órbita de la Tierra alrededor del Sol (300 millones de km).

Si las estrellas más cercanas estuvieran ubicadas 12, 000 veces la distancia Tierra-Sol (1, 800 mil millones de km), sus posiciones en el cielo cambiarían en una centésima de grado.

Esto suena diminuto pero esto es aproximadamente el mismo que el tamaño angular de Júpiter, y sería fácil de ver con un telescopio de jardín. En lugar de, incluso las estrellas más cercanas están tan lejos que es un verdadero desafío para los astrónomos del patio trasero medir sus distancias.

Algunas de las estrellas más cercanas son fáciles de encontrar, pero siguen siendo inimaginablemente distantes. Alfa Centauri, el más brillante de "The Pointers" cerca de la Cruz del Sur, es un par de estrellas cuya distancia de nosotros es 270, 000 veces la distancia Tierra-Sol.

Sirio, la estrella más brillante del cielo, está un poco más lejos en 540, 000 veces la distancia Tierra-Sol.

Con un telescopio, cámara, y un poco de historia, se puede apreciar que algunas estrellas están aún más lejos.

Consejo 4:mira el brillo de las estrellas

En 1908, La astrónoma estadounidense Henrietta Swan Leavitt descubrió que las estrellas conocidas como Cefeidas varían en brillo con un período que depende de su luminosidad. o lo brillantes que son. Cuanto más largo sea el período, cuanto más brillante es la estrella. Las cefeidas se convirtieron en la herramienta que permitió a los astrónomos medir distancias a las galaxias.

Puedes ver las Cefeidas más brillantes en la Gran Nube de Magallanes, que es 160, 000 años luz de distancia de la Tierra, con un telescopio y un ocular. Con una camara you can take images over time to measure Cepheids getting brighter and fainter, just as Henrietta Swan Leavitt did a century ago.

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.

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.

Tip 5:measure shifted light

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.

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

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.

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.

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.

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.

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

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

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.

Este artículo se publicó originalmente en The Conversation. Lea el artículo original.