Thèse soutenue

Champs, particules, cordes et applications à la cosmologie

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Auteur / Autrice : Osmin Lacombe
Direction : Ignatios Antoniadis
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance le 22/10/2021
Etablissement(s) : Sorbonne université
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Physique en Île-de-France (Paris ; 2014-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de physique théorique et hautes énergies (Paris ; 1997-....)
Jury : Président / Présidente : David Langlois
Examinateurs / Examinatrices : Patrick Peter, Fernando Quevedo, Mairi Sakellariadou
Rapporteurs / Rapporteuses : Laura Andrianopoli, Augusto Sagnotti

Résumé

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Cette thèse a pour but d’avancer dans la compréhension des mécanismes de brisure de supersymétrie en théorie des cordes, de leur descriptions effectives à basse énergie et de leurs applications cosmologiques. Dans un premier temps, nous rappelons certaines notions indispensables à l’étude des théories supersymétriques et de la brisure partielle N=2 → N=1 en supersymétrie globale. Dans ce contexte, nous étudions la déformation la plus générale d’un multiplet vectoriel et montrons qu’elle correspond au dual magnétique d’un triplet de paramètres de Fayet-Iliopoulos. L’étude des réalisations non-linéaires de la supersymétrie brisée nous conduit à l’analyse détaillée des actions Dirac-Born-Infeld supersymétriques et de leur unicité, en particulier à travers le calcul détaillé des contributions fermioniques. Dans une seconde partie, nous introduisons des éléments de théorie de cordes, en mettant l’accent sur les compactifications en théorie de type IIB. Nous étudions alors les possibilités d’inflation d’un modèle de stabilisation des modules en type IIB, utilisant des D7-branes et des corrections quantiques logarithmiques au potentiel de K\ »ahler. Nous exposons un scénario d’inflation d’un genre nouveau, réalisé au voisinage d’un vide de de Sitter métastable. Dans ce modèle, la valeur de l’énergie du vide est fixée par la phase inflationniste. Cela motive la mise en oeuvre d’inflation hybride dans notre modèle : nous montrons comment construire des champs de cascade aux intersections des D7-branes et étudions leur théorie effective. Nous expliquons que ces champs provoquent la fin de l’inflation et permettent d’abaisser l’énergie du vide jusqu’à la valeur qui décrit notre Univers.