Francis BERNARDEAU

Chercheur CEA, directeur de l'Institut d'Astrophysique de Paris et

Professeur Chargé de Cours à l'école polytechnique

Institut de Physique Théorique,

CEA, IPhT, F-91191 Gif-sur-Yvette, France et  CNRS, URA 2306, F-91191 Gif-sur-Yvette, France

et

Institut d'Astrophysique de Paris

CNRS et UPMC, UMR 7095, 98 bis Bd Arago, 75014 Paris, France

  33-1 4432 8160  

  et

Activités de recherche : cosmologie théorique dont l'exploration de modèles inflationnaires, l'origine et l'évolution des grandes structures de l'Univers, la physique des lentilles gravitationnelles et du fond diffus cosmologique.

Curriculum Vitae

Dynamique d'instabilité gravitationnelle : Mes premiers travaux menés lors de ma thèse concernaient la dynamique gravitationnelle d'un gaz de poussières et s'inscrivaient à la suite d'études menées par R. Schaeffer et R. Balian au début des années 90.  Les modèles hiérarchiques qu'ils avaient développés s'attachaient à décrire le régime nonlinéaire. Il s'est cependant avéré qu'il était possible d'obtenir beaucoup plus de résultats quantitatifs dans le régime quasilinéaire grace à l'emploi de techniques de théorie des perturbations. Il a ainsi été possible d'obtenir un certain nombre de résultats théoriques portant sur,

Ces recherches ont culminé avec l'écriture d'un long papier de revue sur le sujet, Physics Reports, 367, 1-128 (2002) en collaboration avec S. Colombi, E. Gaztanaga et R. Scoccimarro.
Cette thématique a eu un regain d'intérêt avec le développement de nouvelles méthodes de resommations perturbatives pour le développements de calculs de précisions. Le fondement de ces méthodes peut être trouvé dans les articles de R. Scoccimarro et M. Crocce, Phys. Rev. D 73, 063519 (2006) , Phys. Rev. D 73, 063520 (2006). Je participe maintenant activement au développement de ces techniques de calculs, au travers notamment du développement de la méthode de resommation-Γ, du calcul des propagateurs par la méthode de l'approximation eikonale en collaboration avec P. Valageas (de l’IPhT), R. Scoccimarro et M. Crocce, Phys. Rev. D 78, 103521 (2008), Phys. Rev. D 81, 043516 (2010), Phys. Rev. D 82, 083507 (2010).
L’astigmatisme cosmique : Les travaux précédents sur les grandes structures de l'univers ont débouché sur des études très riches sur la phénoménologie des effets gravitationnels faibles induits par les grandes structures de l'Univers, autrement dit l'astigmanisme cosmique (cosmic shear).
Effets des couplages de modes dans les propriétés statistiques du fond diffus cosmologique : un autre domaine où les approches perturbatives peuvent s’appliquer est le fond diffus cosmologique. Là les effets induits par les couplages de mode sont a priori très faibles mais omniprésents, que ce soit à cause de la physique de la recombinaison, des couplages à la métrique y compris des effets des lentilles gravitationnelles.
Recherche de signatures d'une nouvelle physique : le modèle concordant de cosmologie laisse un certain nombe de questions ouvertes. Au cours de ces dernières années, et à travers des collaborations variées, j'ai exploré des mécanismes en jeu au cours de la phase inflationnaire, la signature observationnelles de défauts topologiques comme les cordes cosmiques, et les effets d'une composante d'énergie noire sur la croissance des structures.

Publications scientifiques

 

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