就已经知道在宇宙中应该有天体可产生如此高能的光子。1948年时的尤金·芬伯格和亨利·普里马科夫；1952年的早川幸男和I·B·哈钦松、特别是1958年时菲利浦·莫里森的研究让科学家相信在宇宙中有多种不同的物理机制可产生伽玛射线辐射。这些机制包含宇宙线和星际物质的交互作用、超新星爆炸、加速电子和磁场交互作用。但直到1960年代人类才有能力侦测到宇宙中的伽玛射线。绝大多数来自太空的伽玛射线都会被地球大气层吸收，因此直到开发出伽玛射线接收仪器并以气球和太空探测器送到大气层以上之前，伽玛射线天文学一直无法发展。