Formation des structures de grande echelle en cosmologie : dynamique gravitationnelle
Patrick Valageas
IPhT
Vendredi 03/12/2010, 14:30
Amphi Claude Bloch, Bât. 774, Orme des Merisiers
D'après les scénarios cosmologiques standards, les structures de grande échelle observées dans l'Univers actuel se sont formées par amplification de petites fluctuations primordiales, sous l'effet de l'instabilité gravitationnelle. A partir de l'observation de l'Univers récent (catalogues de galaxies, effets de lentilles gravitationnelles, oscillations acoustiques baryoniques, ...), on peut donc obtenir des contraintes sur les paramètres cosmologiques et sur les propriétés de ces fluctuations de densité primordiales. Ceci nécessite des prédictions théoriques précises sur l'évolution des grandes structures, afin de pouvoir comparer les modèles cosmologiques aux observations. \par Nous illustrons dans cet exposé comment cette dynamique gravitationnelle peut être abordée sous plusieurs angles complémentaires, qui permettent d'obtenir des résultats qualitatifs et quantitatifs dans divers régimes : \\ 1) Approches perturbatives, associées aux très grandes échelles. \\ 2) Approches non-perturbatives, fournissant des résultats asymptotiques pour les évènements rares. \\ 3) Dynamiques simplifiées (modèles jouets), permettant d'obtenir des résultats exacts ou plus complets. \\ 4) Modèles phénomenologiques, s'appliquant aux objets observés tels que les amas de galaxies. \\ \par In standard cosmological scenarios, large-scale structures observed in the present Universe have formed through the amplification of small primordial fluctuations by gravitational instability. Then, observations of the late Universe (galaxy surveys, weak-lensing distortions, baryon acoustic oscillations, ....) provide constraints on cosmological parameters and initial fluctuations. However, this requires accurate theoretical predictions for the evolution of large-scale structures. \par We show how this gravitational dynamics can be tackled from several complementary angles, which provide qualitative and quantitative results in various regimes \\ 1) Perturbative approaches, associated with very large scales. \\ 2) Nonperturbative approaches, leading to asymptotic results for rare events. \\ 3) Toy models, providing exact or more detailed results. \\ 4) Phenomenological models, applying to observed objects such as clusters of galaxies.
Contact : Loic BERVAS

 

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