Astronomía de rayos gamma
A finales de los 60 y principios de los 70, una serie de satélites militares que portaban a bordo detectores de rayos gamma provenientes de los estallidos de bombas nucleares, descubrieron ráfagas de rayos gamma procedentes del espacio exterior. Estas ráfagas tenían una muy breve duración, apareciendo súbitamente desde todas las direcciones para luego desvanecerse. Los estudios realizados a partir de los años 80 a través de varios satélites entre los que se incluyen la soviética Venera y la Pioneer, entre otros, no arrojaron nueva luz sobre el misterio de los rayos gamma. Actualmente la teoría más aceptada es que la mayoría de estas ráfagas proceden de estrellas tremendamente masivas que colapsan en potentes explosiones de supernova llamadas hipernovas, y que generan agujeros negros en vez de estrellas de neutrones, otras podrían ser emisiones originadas por la fusión entre dos estrellas de neutrones o una estrella de neutrones con un agujero negro.
Sistema estereoscópico de alta energía
Al igual que con otros telescopios de rayos gamma, H.E.S.S. observa procesos de alta energía en el universo. Las fuentes productoras de rayos gamma incluyen remanentes de supernova, núcleos galácticos activos y nebulosas de pulsares. También prueba activamente teorías no probadas en física, como buscar la señal de aniquilación de rayos gamma predicha de partículas de materia oscura WIMP y probar las predicciones de invariancia de Lorentz de la gravedad cuántica de bucle.