Flux et anisotropie du rayonnement cosmique galactique : au-delà des modèles continus

Cette these explore les consequences du fait que les sources de rayons cosmiques sont distribuees de facon non homogene dans notre Galaxie. Elle debute par plusieurs syntheses theoriques et experimentales. Dans un premier temps la presentation du milieu interstellaire permet de comprendre les mecanismes en jeu dans la propagation et l'acceleration des rayons cosmiques. Puis l'etude du mecanisme detaille de la diffusion des rayons cosmiques sur le champ magnetique conduit a l'equation de propagation utilisee communement. Les solutions stationnaires de cette equation seront rappelees, puis la these s'articule autour de l'etude des solutions non stationnaires dans le cadre de sources ponctuelles dependantes du temps. Une etude statistique permet d'evaluer la dispersion du flux de rayons cosmiques autour de sa valeur moyenne. Le calcul de cette dispersion conduite a des divergences mathematiques et des outils statistiques sont developpes pour contourner ce probleme. Ainsi l'effet de la granularite des sources est discute et l'impact sur le spectre du rayonnement cosmique permet d'expliquer les recentes mesures de flux de protons et d'heliums de experiences CREAM et PAMELA.D'autre part la these porte sur l'etude de l'anisotropie du rayonnement cosmique. Les methodes de mesures experimentales seront rappelees, et une partie du manuscrit est consacree a relier les calculs theoriques, menes dans le cadre des modeles de propagation, aux experiences. S'en suit d'une part le calcul de l'effet de l'environnement local sur la mesure d'anisotropie, comme l'influence d'un coefficient de diffusion local. Puis, l'anisotropie et sa variance sont calculees dans le cadre de sources ponctuelles avec l'aide des outils developpes dans la premiere partie. Enfin, la possible influence des sources locales sur l'anisotropie est discutee a la lumiere des derniers resultats experimentaux.