Rayos gamma
En general, los rayos gamma producidos en el espacio no llegan a la superficie terrestre, pues los absorbe la alta atmósfera. Para observar el universo en estas frecuencias es necesario utilizar globos de gran altitud u observatorios exoespaciales. Para detectarlos, en ambos casos se utiliza el efecto Compton. Estos rayos gamma se originan por fenómenos astrofísicos de alta energía, como explosiones de supernovas o núcleos de galaxias activas.
Brote de rayos gamma
Se conoce mejor la naturaleza de la postluminiscencia observada a mayores longitudes de onda (desde los rayos X a la radio) que sigue a los brotes de rayos gamma. Toda la energía liberada por la explosión que no se irradia con el propio brote, toma la forma de materia o energía que se expande a una velocidad cercana a la de la luz. Cuando esta materia choca con el gas interestelar, crea una onda de choque relativista que se propaga en el espacio interestelar. Una segunda onda de choque, la onda reflejada, puede propagarse de regreso hacia la materia eyectada. Los electrones extremadamente energéticos dentro de la onda de choque son acelerados por poderosos campos magnéticos locales y radiados como emisión sincrotrón a lo largo de la mayoría del espectro electromagnético. Este modelo en general ha tenido éxito a la hora de modelar la conducta de muchas postluminiscencias observadas en momentos tardíos (en general, de horas a días después de la explosión), aunque existen dificultades para explicar todas las características de las postluminiscencias poco tiempo después de que tenga lugar el brote de rayos gamma.