Sur certaines propriétés de l'Energie Noire

On Some Properties of Dark Energy

• Auteur / Autrice : André Ranquet
• Direction : David Polarski
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Astronomie, astrophysique
• Date : Soutenance le 17/12/2010
• Etablissement(s) : Montpellier 2
• Ecole(s) doctorale(s) : Information, Structures, Systèmes (Montpellier ; École Doctorale ; 2009-2014)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de Physique Théorique et Astroparticules (Montpellier)
• Jury : Président / Présidente : André Neveu
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : David Polarski, André Neveu
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Luca Amendola, Alexei Starobinsky

Mots clés

Mots clés contrôlés

Énergie sombre (astronomie)

Relativité générale (physique)

Gravitation

Cosmologie

Mots clés libres

Cosmologie

Théories de la gravitation

Relativité générale

Théories scalaire-tenseur

Énergie noire

Énergie noire fantôme

Cosmology

Gravitation theories

General Relativity

Scalar-Tensor theories

Dark energy

Ghost Dark Energy

Résumé

Les résultats des observations cosmologiques réalisées à la charnière du siècle (SN1A, CMB, BAO) montrent que contrairement aux prévisions du modèle standard, l'expansion de l'Univers est actuellement en train de s'accélérer. Pour rendre compte de ce phénomène, un composant inconnu dénommé ''énergie noire'' (Dark Energy) a été introduit soit directement comme un fluide de pression négative, soit indirectement en modifiant la Relativité générale. Après avoir présenté le cadre général de la description de l'Univers, ainsi que le modèle cosmologique standard actuellement accepté, la présente thèse étudie les interactions possibles entre l'énergie noire et une éventuelle courbure de l'espace, en s'intéressant plus particulièrement aux cas où l'incertitude sur la courbure peut falsifier la nature ''fantôme'' de cette énergie noire. Dans un deuxième temps, la possibilité d'obtenir un comportement de type énergie noire au moyen d'une modification de la Relativité générale est abordée en faisant appel aux théories scalaire-tenseur. Les conditions générales de viabilité de ces théories sont présentées, ainsi que les conditions d'existence d'énergie noire, normale et fantôme. Enfin la possibilité de mettre en évidence cette énergie noire d'origine scalaire-tenseur par des mesures dans le Système solaire est étudiée en utilisant le formalisme de l'analyse post-newtonienne paramétrée.

The results of the cosmological observations at the turn of the century (SN1a, CMB, BAO) show that, in contrast to the predictions of the standard model, the Universe expansion is presently accelerating. To account for this fact, an unknown component dubbed ''dark energy'' was introduced either directly as a fluid with negative pressure, or indirectly as a modification of General Relativity.After the presentation of the general frame of the Universe description, and of the presently accepted cosmological standard model, we study the interactions between dark energy and a possible spatial curvature, with special attention to the cases where the curvature uncertainty may falsify the phantom nature of dark energy. In a second step we consider a modification of General Relativity, the Scalar-Tensor theories, as a way to generate dark energy. The general viability conditions for these theories are presented, as well as the conditions for the presence of normal and phantom dark energy. In particular we study the possibility to detect this Scalar-Tensor dark energy with measurements within the Solar System using the Parametrised Post-Newtonian formalism.