École de Cosmologie VII
Mécanismes non linéaires

Propriétés intégrales des modèles cosmologiques non-homogènes

Thomas BUCHERT
LMU Theoretische Physik, Muenchen

Le modèle standard de la cosmologie se limite aux solutions homogènes et isotropes des systèmes gravitationnels newtoniens ou einsteiniens. Ce cours établit les étapes nécessaires pour traiter une distribution spatiale réelle (non-homogène) des sources gravitationnelles dans le but d'obtenir un lissage « efficace ». On abordera :
  • les modèles dynamiques non-linéaires avec une description non-perturbative des flux des sources gravitationnelles lissés spatialement. Nous aboutissons à une forme généralisée des équations de Friedmann comprenant l'effet des inhomogénéités sur le modèle lissé. Nous discuterons ensuite cet effet en détail dans le cadre newtonien et récapitulons les différences principales dans un contexte relativiste. Nous nous limiterons à l'évolution des paramètres cosmologiques efficaces et les comparerons aux paramètres du modèle standard. À cette fin, nous étudierons les solutions lagrangiennes des perturbations, et en particulier dans l'approximation de Zel'dovich.
  • les outils statistiques de diagnostic non-linéaires pour obtenir les propriétés intégrales des distributions observées de matière. Ceci nous portera naturellement à utiliser les outils développés en géométrie intégrale, dont un exceptionnel nous est fourni par la famille de fonctionelles de Minkowski. Il nous permet de mesurer les propriétés intégrales géométriques et topologiques des distributions de matière. Enfin, nous comparerons modèles et observations pour quelques exemples en utilisant des données récentes du Sloan Digital Sky Survey.

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