从NASA的费米太空望远镜拍摄的时间序列中可以看到，伽马射线下的月球发出明亮的光芒。每张5×5度的图像以月球为中心，显示了能量超过3100万电子伏的伽马射线，是可见光的几千万倍。在这些能量下，月球实际上比太阳还要亮。较亮的颜色表示伽马射线的数量较多。该动画显示了在从2个月到128个月（10.7年）的较长曝光时间下，成像得到了怎样的改善。 版权：NASA/美国国防部（DOE）/Fermi LAT Collaboration
如果我们的眼睛能看到被称作伽马射线的高能辐射，就会发现月球就比太阳更亮！美国国家航空航天局（NASA）的费米伽马射线太空望远镜（Fermi Gamma-ray Space Telescope）在过去的十年里就是通过这种方式来对我们的邻居-月球进行观测的。
由于伽马射线的观测不够灵敏，无法清楚地看到月球的形状或任何表面特征。相反，费米的大面积望远镜（LargeArea Telescope，LAT）探测到一个以月球在天空中的位置为中心的耀眼辉光。
位于巴里的意大利国家核物理研究所（National Institute of Nuclear Physics）的马里奥·尼古拉·马齐奥塔（Mario Nicola Mazziotta）和弗朗西斯科·洛帕科（Francesco Loparco）一直在对月球的伽马射线进行分析研究，以更好地理解来自太空的另一种辐射：被称作宇宙射线的快速移动粒子流。
Mazziotta解释道：“宇宙射线主要是由宇宙中一些最具能量的现象得到加速的质子，比如恒星爆炸时产生的冲击波和物质落入黑洞时产生的喷流。”
由于这些粒子是带电的，它们会受到磁场的强烈作用。月球上缺少磁场，因此，即使低能宇宙射线也能到达月球表面，使月球变成一个便利的太空粒子探测器。当宇宙射线撞击月球时，它们与覆盖月球表面的粗糙细小尘埃（称为风化层）相互作用，发射出伽马射线。月球本身会吸收大部分伽马射线，但其中一部分会逃逸至太空中。