El hidrógeno tiene varias características notables: además de ser el gas mas ligero, es también el elemento mas abundante en el Universo. Las estrellas brillan al transformarlo en helio y se cree que practicamente todo el hidrógeno se formó en la Gran Explosión que dió origen al Universo. El átomo de hidrógeno es el mas simple de todos, consistiendo de un protón con un electrón girando a su alrededor. Tres cuartas partes de la materia del Universo(1) es hidrógeno. Y, sin embargo, la mayor parte del hidrógeno que hay en el Universo pasó desapercibido por muchos años.
Una buena fracción del hidrógeno que hay en nuestra galaxia no está en las estrellas sino en el espacio que hay entre ellas, el medio interestelar. Este hidrógeno interestelar es detectable cuando se encuentra cerca de alguna estrella caliente: parte de la energía que emite la estrella es absorbida por el hidrógeno el cual brilla con una luz característica azul y roja, formando algunas de las nebulosas mas hermosas del cielo como la Trífida y la Roseta. Se estima que solo un 5% del hidrógeno interestelar brilla de esta manera, el resto del gas estando demasiado alejado de estrellas brillantes y por tanto muy frío e incapaz de brillar.
En 1944 el astrónomo holandés Hendrik van den Hulst, motivado por la dirección de Jan Oort, estudió el comportamiento del hidrógeno frío y mostró que los átomos de este gas deberían emitir suficientes ondas de radio con una frecuencia muy bien definida (1420.405751769 megahertz, equivalente a una longitud de onda de 21 centímetros) como para ser detectables con radio antenas. Esta emisión de radio se debe a que el protón y el electrón que forman cada átomo de hidrógeno pueden imaginarse como dos pequeños imánes, los cuales pueden estar alineados entre sí o invertidos. Cuando el protón y el electrón pasan de estar alineados a estar invertidos se emite una pequeñisima cantidad de energía que corresponde a ondas de radio de 21 centímetros. Aun cuando el protón y el electrón de un átomo de hidrógeno tardan unos once millones de años en desalinearse, van den Hulst mostró que, dada la enorme cantidad de hidrógeno neutro que debía haber en el medio interestelar, la emisión de radio correspondiente debía ser suficientemente intensa para ser detectable. En aquél momento Holanda era un país bajo la ocupación nazi y el grupo de astrónomos holandeses no pudo empezar a planear las observaciones necesarias para confirmar esta predicción hasta terminada la guerra. El esfuerzo de los holandeses sufrió posteriormente un revés al incendiarse uno de sus laboratorios y finalmente fueron Ewen y Purcell de la universidad de Harvard quienes lograron detectar por primera vez la emisión de radio del hidrógeno interestelar, misma que fue detectada poco después por el grupo de Oort y van den Hulst.
La primera detección de hidrógeno frío en nuestra galaxia, la Vía Láctea, fué celebrada con gran entusiasmo ya que con ella se abrió una nueva ventana para el estudio de la estructura de la galaxia que habitamos. Los astrónomos holandeses de Leiden juntaron esfuerzos con un grupo australiano y, combinando observaciones de los hemisferios Norte y Sur, produjeron el primer mapa completo de nuestra galaxia, el cual mostró que la Vía Láctea es una galaxia espiral. La estructura detallada de la galaxia resultó ser mas compleja de lo esperado y a la fecha se prosigue su estudio, el cual comprende varias facetas: la estructura a gran escala de la galaxia; el centro de la galaxia; la vecindad solar; el medio interestelar a pequeña escala y las llamadas nubes de alta velocidad, las cuales se mueven en el medio galáctico con velocidades por encima de ochenta kilómetros por segundo y cuyo origen permanece en el misterio.
Con el fuerte desarrollo de los radiotelescopios en las décadas de los cincuentas y sesentas fué posible detectar la señal de 1420 megahertz del hidrógeno neutro de otras galaxias y hoy día el estudio de esta señal es fundamental para la astronomía. A pesar de su importancia para la compresión de nuestra y las demás galaxias, estas observaciones frecuentemente son afectadas por interferencia causada por satélites de comunicaciones, los cuales deben operar fuera de esta frecuencia de acuerdo a regulaciones internacionales. Curiosamente, mientras el hombre lucha consigo mismo para preservar esta ventana al Universo, en 1959 se sugirió que, por su "importancia universal", la frecuencia de 1420 megahertz sería la óptima para la detección de señales de civilizaciones extraterrestres. Desde entonces varias búsquedas han sido realizadas, ninguna de ellas exitosa. Qué paradójico sería que el hombre bloquée a sí mismo esta frecuencia justo poco después de descubrir su importancia no solo para la comprensión del Universo sino también para un eventual contacto con otras civilizaciones de la Vía Láctea.