Thèse soutenue

Spherical symmetric inhomogeneities in cosmology : effects on redshift and distance

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Auteur / Autrice : Romain Codur
Direction : Christian Marinoni
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Astrophysique et Cosmologie
Date : Soutenance le 16/12/2021
Etablissement(s) : Aix-Marseille
Ecole(s) doctorale(s) : Ecole Doctorale Physique et Sciences de la Matière (Marseille)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de physique théorique (Marseille ; Toulon ; 2012-....)
Jury : Président / Présidente : Pierre Taxil
Examinateurs / Examinatrices : Patrick Valageas, Filippo Vernizzi, Pier Stefano Corasaniti, Anne Ealet
Rapporteurs / Rapporteuses : Alain Blanchard, Patrick Valageas

Mots clés

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Résumé

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La cosmologie est la science de l'infiniment grand, qui nous permet de comprendre les rouages profonds de l'Univers, notamment l'histoire et la dynamique de l'univers. Le scénario le plus accepté est basé sur l'hypothèse du principe cosmologique, selon lequel il n'y aurait pas d'endroit privilégié dans l'univers : il s'agit du modèle standard de la cosmologie. Ce modèle est très largement accepté car il explique une grande partie des observations.Cependant, la cosmologie est aussi une science récente, et beaucoup de ses mystères subsistent. Le modèle standard est certes très explicatif et prédictif, il n'est néanmoins pas parfait, et ne permet pas d'interpréter toutes les observations. On pourrait dire que, si la décennie 2000-2010 était celle de la "cosmologie de précision", la nôtre pourrait être celle de la "cosmologie de la tension".Plusieurs alternatives au modèle standard sont possibles, dont la relaxation de l'hypothèse du principe cosmologique, qui permet d'explorer de nouvelles possibilités sans sortir du cadre conceptuel de la relativité générale. Dans cette optique, la métrique de Lemaître-Tolman-Bondi est une alternative intéressante : elle représente un univers avec une distribution de matière à symétrie sphérique, avec moins de degrés de liberté qu'un univers de Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker. Cette classe de modèles a la particularité de pouvoir reproduire le diagramme de Hubble de manière strictement indifférenciable du modèle standard. De plus, ces modèles sont dégénérés, i.e. plusieurs modèles distincts peuvent engendrer une même courbe de luminosité. C'est pourquoi nous avons besoin de tests supplémentaires afin de les différencier.