在首次发现这一现象之后，维拉号等卫星又发现了更多的伽马射线暴，但当时还没有能对其进行研究的科学设备，因此相关数据相当有限。甚至没人知道这些射线暴距我们究竟有多远。但在人们初次发现伽马射线暴的近20年后，答案终于开始浮出水面了。
1991年，NASA发射了一颗名叫“康普顿伽马射线天文台”的卫星，配备了第一台伽马射线暴探测设备，名叫BATSE(Burst and Transient Source Experiment)。
该设备探测到了数百次伽马射线暴。天文学家很快发现，伽马射线暴可以被分为截然不同的两类。
有些射线暴持续时间极短，仅有几毫秒。其它射线暴的时间则要长一些，能持续30秒甚至更久，说明这两类伽马射线暴可能是由不同的现象形成的。
但为了确定这些现象究竟是什么，天文学家首先要知道伽马射线暴来自何处。如果这些射线暴来自于银河系内部，就应该与银河平面(galactic plane)平行，以一条线的形状出现。
但BATSE设备发现，这些射线暴在空中呈均匀分布，说明它们是来自银河系之外的。
虽然听上去很有道理，但这些证据毕竟是间接推断出来的。天文学家还需要确定这些射线波距我们究竟有多远。为此，他们需要探测到“余辉”(afterglow)，即伽马射线消逝之后残留下来的辐射。
这些余辉会在其它波段上出现，如可见光和X射线等，其中包含了伽马射线暴的化学特征，即会在不同波段发光的辐射。当这些辐射向地球飞来时，不断膨胀的宇宙便会将其拉长，使波长变得更长。
这一膨胀率会随着距离而增加，因此只需测量辐射在到达地球时被拉伸了多少，便能确定射线暴距我们有多远。
但BATSE更像是一台探测器，而不是望远镜，因此它无法定位射线暴的具体位置。由于没有确切的位置，其它望远镜便无法及时跟进、观测射线暴的余辉。
直到1996年，意大利和荷兰共同发射了BeppoSax卫星，终于能以更高的精确度确定射线暴的位置。
1997年，BeppoSax卫星检测到了一次威力巨大的伽马射线暴。望远镜立刻对准了同一方向，终于抓住了一次余辉，让天文学家首次测量出了伽马射线暴距地球的距离。
天文学家得到的结果确凿无误：这次射线暴的确来自银河系之外，距我们约60亿光年。
不过，BeppoSax卫星的反应速度还不够快，无法抓住短射线暴的余辉，因此这一类射线暴暂时仍是一大谜团。
在接下来的几年之内，人们逐渐对长射线暴有了更精确的了解。
爆炸的恒星
科学家一直怀疑射线暴与某种极端天体有关，如黑洞或中子星。只有密度如此之大的天体，在强大的引力和磁场作用下，才能创造出如此短暂而高强度的射线暴。
