L'espace interstellaire est rempli de nuages de gaz ténus, surtout de l'hydrogène. L'atome d'hydrogène neutre (HI dans la notation des astronomes) est constitué d'un proton et d'un électron. Le proton et l'électron tournent comme des toupies, mais ne peuvent avoir que deux orientations : des axes de rotation parallèles ou anti-parallèles. Il est rare que les atomes d'hydrogène du milieu interstellaire passent d'une orientation parallèle à une orientation anti-parallèle. Mais lorsque cela se produit, ils émettent des ondes radio d'une longueur d'onde de 21 centimètres (soit une fréquence de 1420 MHz). Les radiotélescopes branchés sur cette fréquence ont cartographié l'hydrogène neutre du ciel. L'image ci-dessus représente un tel survey de tout le ciel en HI, avec le plan de notre galaxie de la Voie Lactée traversant le champ horizontalement. Sur cette image en fausses couleurs, aucune étoile n'est visible, seulement des nuages de gaz diffus de dizaines, voire de centaines d'années-lumière de diamètre qui se regroupent près du plan galactique. Les nuages de gaz semblent former des structures en arche ou bouclées, agités par l'activité stellaire du disque galactique.
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