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L'abondance en hydrogène atomique dans une galaxie peut être mesurée par l'observation de raies de l'hydrogène 
. Ces raies étant modulées par la vitesse relative entre la source et l'observateur, la mesure de la modulation donne accès au champ de vitesse de l'hydrogène dans la galaxie.
Historiquement, la vitesse de fuite des objets lointains, due à l'expansion de l'Univers, a été mise en évidence par le décalage vers le rouge de leurs raies spectrales. Ce décalage augmente avec la distance, selon la loi de Hubble.
C'est ainsi que l'on peut aujourd'hui sonder l'Univers à grande échelle avec les quasars.
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