För människor som mig, ljusår, det expanderande universum och Big Bang är en del av det dagliga språket.

Du kanske uppfattar dessa som avlägsna och abstrakta begrepp, bäst lämnas till professionella astronomer med miljondollarteleskop.

Eller kanske inte. Jag tror att du kan uppleva kosmologi från din bakgård, bara genom att titta på natthimlen eller använda en amatörastronoms teleskop.

Utrymmet kan vara ofattbart stort, men du kan uppleva och mäta det själv. Du kan till och med mäta hur universum expanderar.

Här är några tips på hur du tar dig dit.

Tips 1:slå upp, och föreställa dig

Titta på natthimlen. Det finns många stjärnor, men mycket av himlen är mörk och detta säger oss något mycket viktigt.

Föreställ dig ett oändligt stort och gammalt universum fyllt med stjärnor. Res i vilken riktning som helst och, så småningom, du kommer att stöta på en stjärna. I detta universum, en imaginär jordens natthimmel skulle inte vara mörk – den skulle vara spektakulärt ljus.

Detta är Olbers paradox, som har flera flyktklausuler. Ett ändligt universum är ett. Ett annat är ett universum med en begränsad ålder, så att ljus från avlägsna föremål inte har hunnit nå oss.

Utan att ens ta tag i ett teleskop, vi har gjort lite bakgårdskosmologi. Den mörka himlen vi ser från jorden antyder universums begränsade ålder.

Tips 2:fånga stjärnorna

Ta nu ditt teleskop. Vackra bilder av stjärnor kan tas med ett teleskop och kamera på ett ekvatorialfäste, som kan spåra stjärnor när de verkar röra sig över himlen. Teleskop på ekvatorialfästen kan kosta mindre än 1 USD, 000 (även om himlen verkligen är gränsen med astronomiska kit).

Ett ekvatorialfäste skiljer sig från ditt vanliga kamerastativ, eftersom den har en axel i linje med jordens rotationsaxel. Fästet kan spåra stjärnor genom att bara rotera en axel, och är bokstavligen en mekanisk modell av den snurrande jorden.

Jämfört med ditt öga vid okularet, ett teleskop och en kamera på ett ekvatorialfäste kan avslöja mer av universum. Med dina ögon kan du se, men med en kamera kan du mäta, förvandla ditt teleskop till en kosmologimaskin.

Tips 3:titta på stjärnpositioner

Hur långt bort är stjärnorna? Även små teleskop ger ledtrådar.

När jorden färdas runt solen, riktningen till närliggande stjärnor kommer att ändras. De närmaste stjärnorna verkar röra sig fram och tillbaka i förhållande till mer avlägsna himlaobjekt.

Detta är parallax, och det är lite som att använda våra två ögon för att uppfatta avstånd, förutom att använda teleskopiska observationer åtskilda av diametern på jordens bana runt solen (300 miljoner km).

Om de närmaste stjärnorna fanns 12, 000 gånger avståndet jord-sol (1, 800 miljarder km), deras positioner på himlen skulle förändras med en hundradels grad.

Det här låter litet, men detta är ungefär samma som Jupiters vinkelstorlek, och skulle vara lätt att se med ett bakgårdsteleskop. Istället, även de närmaste stjärnorna är så långt borta att det är en verklig utmaning för bakgårdsastronomer att mäta deras avstånd.

Några av de närmaste stjärnorna är lätta att hitta men ändå ofattbart avlägsna. Alfa centauri, den ljusaste av "The Pointers" nära Southern Cross, är ett par stjärnor vars avstånd från oss är 270, 000 gånger avståndet jord-sol.

Sirius, den ljusaste stjärnan på himlen, är en smula längre på 540, 000 gånger avståndet jord-sol.

Med ett teleskop, kamera, och lite historia, du kan förstå att vissa stjärnor är ännu längre.

Tips 4:titta på stjärnans ljusstyrka

1908, Den amerikanska astronomen Henrietta Swan Leavitt upptäckte att stjärnor som kallas Cepheider varierar i ljusstyrka med en period som beror på deras ljusstyrka, eller hur ljusa de är. Ju längre period, desto ljusare stjärnan. Cepheider blev verktyget som gjorde det möjligt för astronomer att mäta avstånd till galaxer.

Du kan se de ljusaste cepheiderna i det stora magellanska molnet, vilket är 160, 000 ljusår bort från jorden, med teleskop och okular. Med en kamera, du kan ta bilder med tiden för att mäta att Cepheiderna blir ljusare och svagare, precis som Henrietta Swan Leavitt gjorde för ett sekel sedan.

1923, Edwin Hubble upptäckte en Cepheid i Andromeda "nebulosan" och insåg att Andromeda är en annan galax, som innehåller många miljarder stjärnor. Han drog slutsatsen att universum är stort och fullt av sådana galaxer.

Med ett teleskop, 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.

Denna artikel publicerades ursprungligen på The Conversation. Läs originalartikeln.