漩涡结构

由于星际气体和尘埃的消光作用，光学望远镜难以看到更远的恒星，值得庆幸的是，1950年，发现了星际氢原子（中性氢，常用HI表示）21厘米波长发射谱线，它帮了我们的大忙。遥远的21厘米（即频率为1420兆赫）射电辐射，能够穿透“云山雾障”到达地球。但由于银河系的自转，按照多普勒效应，21厘米波长的氢谱线不仅变宽，而且还发生频率移动。谱线的频率移动值越大，就表示发出该谱线的射电源的相对视向速度越大，也就是说，该射电源离我们越远。

其次，如果射电源里面HI的含量越多，它们发射出的辐射强度也就越大。这样，从射电观测资料便可推算出，在所测方向上的星际中性氢的含量，以及它们到观测者的距离。