Signature de divers modules d'univers primordial dans les anisotropies du rayonnement fossile

• Auteur / Autrice : Alain Riazuelo
• Direction : Nathalie Deruelle
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Astrophysique
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Paris 11

Mots clés

Mots clés contrôlés

Topologie

Univers inflatoire

Anisotropie

Fond diffus cosmologique

Astrophysique

Cosmologie

Résumé

Cette thèse porte sur l'étude de divers modèles d'univers primordial et leur observabilité dans les anisotropies du rayonnement fossile. Dans la première partie sont exposées les équations d'évolution des perturbations cosmologiques. On y fait un rappel de la physique du rayonnement fossile, et l'influence des différents paramètres cosmologiques y est présentée. Les trois parties suivantes s'intéressent a différents scénarios d'univers primordial. La deuxième partie porte sur les scénarios a base de sources actives, dont font partie les défauts topologiques. Les différences majeures avec les scénarios inflationnaires y sont exposées. On y détaille l'importance des effets non linéaires dans l'évolution des sources et de leurs interactions non gravitationnelles avec le reste de l'univers. La troisième partie porte sur les scénarios inflationnaires, et discute les hypothèses habituellement faites a propos de l'état des perturbations en fin d'inflation. L'accent est mis sur l'importance de la modélisation de ces conditions initiales pour pouvoir extraire des informations précises sur les paramètres cosmologiques a partir des observations des anisotropies du rayonnement fossile. Enfin, la quatrième partie porte sur les scénarios de quintessence, et notamment sur l'influence de ce champ scalaire sur la dynamique des perturbations cosmologiques. Il est montre que ces modèles font des prédictions assez différentes des scénarios avec constante cosmologique.

This PhD thesis is devoted to the study of several primordial Universe scenarios and their imprint on the Cosmic Microwave Background (CMB) anisotropies. In the first part, the cosmological perturbation evolution equations are derived. The physics of the CMB is explained, as well as its dependence on the cosmological parameters. The next three parts tackle several primordial Universe scenarios. Part two presents active seeds scenarios, among which are topological defects. The major differences with inflationary scenarios are presented. The importance of non linear effects in the seeds evolution as well as non gravitational interactions with the rest of the Universe are explained. Part three is about inflationary scenarios and discusses the standard hypotheses that are usually made about the state of the cosmological perturbations at the end of inflation. We stress the importance of a correct parameterization of the perturbations in order to extract some accurate information about the cosmological parameters from the CMB anisotropies observations. Finally, part four presents some work about quintessence scenarios, especially the influence of the quintessence field on the cosmological perturbations. It is shown that the predictions made from these scenarios are quite different from scenarios with a cosmological constant.