Степень анизотропии не превышает нескольких процентов и зависит от направления. Наблюдаемую анизотропию обычно выражают, как вариацию потока j. Степень анизотропии характеризуется величиной
(1)
где 
, 
, 
– максимальная, минимальная и средняя интенсивности потока космических лучей.
В области энергий E < 10 ГэВ коэффициент анизотропии мал – δ < 10–3. При высоких энергиях эта ситуация меняется радикально и зависит от множества дополнительных факторов. Эксперимент показывает, что направление движения частиц концентрируется вблизи галактической плоскости. Частицы небольших энергий приходят из внутренней части Галактики, а больших энергий – из обеих частей. Существуют направления (кластер галактик Вирго), вдоль которых эти частицы концентрируются так, что коэффициент анизотропии растёт вплоть до значений δ < ~ 1. При регистрации анизотропии, являющейся важнейшей характеристикой потока космических лучей, используются все виды детекторов. Используемые детекторы базируются как на сцинтилляционных датчиках космического излучения, так и на черенковских. То есть, часто используются фотографии космической сферы в нейтринном свете и данные больших современных установок типа Суперкамиоканде.
Данные экспериментов по суточным вариациям космических лучей на Баксанском Подземном Сцинтилляционном Телескопе [1] приведены на рис. 1. Карта потока космических лучей по данным установки Суперкамиоканде приведена на рис. 2.
Эффект анизотропии, возникающий при движении Солнечной системы относительно галактических космических лучей называется эффектом Комптона – Геттинга (КГ) по имени его первооткрывателей [2], [3]. Пусть дифференциальный спектр первичных частиц представлен степенным законом, зависящим только от энергии E:
, (2)
рα – импульс релятивистских частиц, rα – их координаты в собственной системе отсчета. Тогда для достаточно разреженных бесстолкновительных потоков в отсутствии внешних полей, кинетическое уравнение в (rp) пространстве будет иметь вид, аналогичный [4], [5]:
(3)
Рис. 1. Суточная анизотропия космических лучей по данным БПСТ
Дифференциальный поток j(E) и плотность частиц n(E) можно связать с функцией распределения следующим образом. Величина 
есть число частиц в интервале 
внутри элемента телесного угла dΩ. Эти частицы за время dt пересекают поверхность dS, расположенную перпендикулярно 
. Элемент объема в 
пространстве равен 
. Полное количество зарегистрированных под всеми углами частиц является инвариантом и фигурирует в обеих частях нижеследующего равенства:
(4)
где v ≈ c – скорость регистрируемых частиц.
С учетом связи между полной энергией и импульсом частиц (9) получаем связь между дифференциалами 
а связь между потоком и фазовой скоростью принимает вид:
. (5)
Дифференциальная плотность частиц для изотропного распределения примет вид:
(6)
Пример 1. Эффект Комптона – Геттинга в СТО [3].
Если рассматривать частицы в системе координат, которая движется со скоростью 
, то импульс 
частицы в системе покоя преобразуется в импульс 
Согласно СТО, преобразования Лоренца для импульсов имеют вид:
. (7)
Так как скорость движения системы отсчета является нерелятивистской w<
Тогда, выражение для функции распределения в движущейся системе координат можно разложить в степенной ряд:
(8)
Рассчитаем дополнительную часть потока частиц, связанную с движением системы координат, через поверхность, перпендикулярную 
, с помощью формул (75), (76):
(9)
где С(E) – коэффициент анизотропии Комптона – Геттинга. Из последних формул следует, что поток частиц под углом θ к w про- порционален 
Если интегральный поток частиц, пересекающих поверхность, перпендикулярную 
, равен δf, то дифференциальная интенсивность, обусловленная потоком чатиц под углом θ, равна
(10)
Складывая (80) с интенсивностью фона изотропно распределенных частиц плотности n, которая равна vn/4π получаем
Поток δf связан с плотностью через КГ – коэффициент
(11)
Для степенного спектра частиц (2) отсюда следуют выражения для коэффициентов анизотропии потока
(12)
(13)
Рис. 2. Карта потока космических лучей в мюоном свете по данным установки Супер – Камиоканде. Интенсивность потока в условных единицах представлена на 1(a). На 1(b) представлено стандартное отклонение σ. Области анизотропии обозначены контрастом серого и черного тонов
Пример 2. Эффект Комптона – Геттинга в неинерциальной системе отсчета ОТО.Будем считать, что наблюдатель вращается либо вместе с Галактикой, либо в солнечной системе.
Рассчитаем анизотропию δ с помощью бесстолкновительной кинетической теории ОТО [4, 6]:
(14)
Здесь и далее примем скорость света с = 1.
При 
(84) упрощается:
(15)
При вращении Галактики и звездных систем сила Кориолиса значительно больше других неинерциальных сил [7]:
Поэтому, отличные от нуля компоненты метрики вращающейся системы отсчета примут вид:
(16)
где δik – тензор Кронекера, eikl – тензор Леви – Чивита, wk ~ 10–3/R0 – угловая скорость вращения, R0 – характерный масштаб исследуемой системы (например, галактики или солнечной системы).
Метрика (16) позволяет рассчитать символы Кристоффеля, играющие роль классических сил в кинетическом уравнении (15).
(17)
По определению компонент 4 – импульса (9), в искомом приближении
.
Тогда кинетическое уравнение (85) примет вид:
(18)
Из (18) видно, что сила Кориолиса является в этом уравнении аналогом магнитной части силы Лоренца в уравнении электромагнитного поля.
Решение (18) для стационарного (не зависящего от времени) и однородного (не зависящего от координат) состояния f0 принимает вид:
(19)
Его решением является функция
, (20)
где 
Разложим решение (90) в ряд по 1/E:
(21)
здесь δf –анизотропная часть функции распределения, связанная с движением наблюдателя.
Соответствующие δf плотность δn и поток δj имеют вид:
(22)
(23)
Интегрирование (93) дает
. (24)
Подставляя в (24) степенной спектр (12), получим коэффициент КГ
, (25)
анизотропную часть потока
(26)
полный поток
(27)
и анизотропию космических лучей
. (28)
Из (13), (28) вытекает, что оба рассмотренных сериала по расчету анизотропии космического излучения за счет движения наблюдателя эквивалентны и приводят к одинаковым числовым значениям. Анизотропия за счет вращения Галактики 
анизотропия за счет собственного вращения Солнца 
.