BỨC XẠ TIA GAMMA
Trong tất cả các chương trình vật lí từ trường phổ thông đến đại học đều miêu tả thí nghiệm này: một hộp nhỏ bằng chì có khe hở nhỏ ở phía trên chưa muối rađi được đặt dưới tấm kính ảnh. Trên tấm kính ảnh đã tráng rồi xuất hiện vết đen - dấu hiệu của việc rađi đã phát ra những tia gì đó. (Chính bằng cách như vậy vào năm 1896 nhà bác học Pháp Ăngtoan Hăngri Beccơren (Antoine Henri Becquerel) đã khám phá ra hiện tượng phóng xạ). Nếu đặt cái hộp nhỏ chứa rađi giữa các cực từ mạnh thì trên kính ảnh sẽ xuất hiện ba vết đen: một vết ở ngay phía trên khe nhỏ, vết thứ hai lệch sang một bên, còn vết thứ ba cũng bị lệch nhưng ở mức độ lệch lớn hơn nhiều và sang phía đối diện. Rõ ràng là chất phóng xạ phát ra ba loại hạt: hạt tĩnh điện dương (lệch không đáng kể), hạt tích điện âm (lệch nhiều) và hạt không tích điện (nói chung không lệch). Chúng nhận đưọc các tên gọi theo thứ tự là tía anpha tia bêta và tia gamma. Sau này mới rõ ra rằng tia anpha là dòng các hạt nhân hêli, tia bêta là dòng êlectron có vận tốc lớn còn tia gamma họ hàng với ánh sáng, là những sóng điện từ ngắn hơn tia Rơnghen với bước sóng bằng một phần mười vạn micrômet (và thậm chí còn nhỏ hơn).
Nếu những tia ánh sáng nhìn thấy được do nguyên tử sinh ra thì tia gamma chủ yếu do hạt nhân nguyên tử sinh ra. Nguyên tử có khả năng chuyển sang trạng thái kích thích sau khi hấp thụ một suất năng lượng (lượng tử), liền sau đó, trở lại trạng thái cơ bản nó phát ra ánh sáng tạo ra những vạch mà chúng ta nhìn thấy trong quang phổ. Cũng y hệt như vậy hạt nhân bị kích thích, nghĩa là sau khi hấp thụ năng lượng, nó có khả năng bức xạ năng lượng, nhưng ở dạng tia gamma.
Hoàn toàn phù hợp với các định luật của cơ học lượng tử, tia gamma có bước sóng rất ngắn tức là có năng lương rất lớn của lượng tử nên về tính cách nó giống dòng hạt hơn là sóng. Chính vì vậy, thông thường nó được đặc trưng không phải bằng bước sóng, mà bằng năng lượng lượng tử: thay cho bức xạ với bước sóng 10-6 
m, người ta hay nói "lượng tử gamma với năng lượng 1,2 MeV".
Tia gamma không chỉ bị phát xạ bởi hạt nhân nguyên tử bị kích thích chúng có thể phát sinh ra do va chạm của những hạt năng lượng cao, hiện tượng này được gọi là sự khuếch tán Comptơn - sự trao đổi năng lượng giữa bức xạ thông thường và êlectrôn năng lượng cao. Tia gamma còn được sản sinh sau quãng vượt của êlectron vận tốc cao trong điện trường của prôton hoặc hạt nhân nguyên tử (sự bức xạ như vậy được gọi một cách hình ảnh là bức xạ "hãm"). Quá trình hủy tức là biến đổi cặp hạt - phản hạt thành lượng tử gamma đồng thời cũng là nguồn phát xạ.
Các nhà vật lý đã tạo được những thiết bị cho phép phát hiện ra lượng tử gamma, xác định được hướng và năng lượng của chúng. Nhưng điều đó có liên quan gì đến thiên văn học? Rất trực tiếp.
Trong lòng những ngôi sao diễn ra rất nhiều những phản ứng hạt nhân; trong không gian giữa các sao có các hạt tia vũ trụ bay đi với vận tốc gần vận tốc ánh sáng: trong Vũ Trụ xảy ra sự huỷ các hạt và phản hạt. Nghĩa là phải tồn tại các tia gamma vũ trụ.
Không thể bắt được chúng trên bề mặt Trái Đất: bầu khí quyển là vỏ bao vững chắc mà thiên nhiên dùng để che chở cho chúng ta đã ngăn cản việc đó. Các nhà bác học đã tính toán rằng để xuyên qua tầng khí quyển Trái Đất, những hạt của tia vũ trụ hoặc lượng tử năng lượng cao phải vượt qua một lớn vật chất có khối lượng tương đương với khối lượng vật chất mà chúng gặp trên chặng đường xuyên Vũ Trụ trong vài tỷ năm ánh sáng!
Chính vì vậy thiên văn học tia gamma chỉ ra đời sau khi bộ dò (đêtectơ) tia gamma được đưa lên lần đầu tiên trên các khí cầu và tên lửa, sau đó trên các con tàu vũ trụ.
Tuy vậy cũng tồn tại các phương pháp phát hiện các lượng tử tia gamma vũ trụ trên mặt đất nữa: có thể ghi nhận dòng phôton ánh sáng yếu ớt được tạo ra trong khí quyển bởi êlectrôn tốc độ cao, mà những êlectrôn này lại được tạo ra do tác động trong hỗ giữa các lượng (tử gamma năng lượng cao với các nguyên tử của môi trường không khí. Phương pháp này cho phép tìm được những lượng tử tia gamma có năng lượng đặc biệt cao: đến 1012 eV.
