Le rayonnement gamma est constitué de photons, comme la lumière visible ou le rayonnement X, mais il est beaucoup plus énergétique. La lumière visible a une énergie de l'ordre de un électron-volt (1 eV), une unité utilisée par les physiciens. Les rayons X ont une énergie de mille à un millions d'eV.
H.E.S.S. détecte des rayons gamma de très haute énergie, atteignant un million de million d'eV (Tera-électron-volt). Ces rayons gamma de très haute énergie sont peu nombreux : même pour une source astrophysique relativement intense, le flux de photons gamma pénétrant dans l'atmosphère est d'environ un par mois et par mètre carré.
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