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--- cosmologie [2023/02/09 15:45] – julien.lesgourgues
+++ cosmologie [2023/02/13 09:02] (current) – julien.lesgourgues
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   * télescopes à ondes gravitationnelles (LISA, CE, ET) pour mesurer la distribution spatiale des mergers, le spectre des fonds stochastiques d'ondes gravitationnelles d'origine astrophysique et cosmologique ou la luminosité des sirènes standard
   * abundance des éléments primordial (par exemple dans l'environnement des quasars avec l'ELT)
+  * morphologie et evolution des galaxies dans l'univers lointain (JWST, ...)
 La précision de ces données justifie un gros effort théorique pour rendre les prédictions de chaque modèle cosmologique plus précises, et pour explorer de nouveaux modèles qui pourront être testés par ces données - ou qui pourront expliquer d'éventuelles déviations des données par rapport aux prédictions du modèle cosmologique standard.
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 L'idée de nouveaux développements théoriques dans les prochaines décennies se base également sur des faits scientifiques nouveaux tels que la découverte récente des ondes gravitationnelles, la difficulté à détecter des particules de type WIMPs, ou les progrès des simulations numériques et de l'intelligence artificielle.
-Tout ceci constitue un faisceau de motivation pour intensifier la recherche dans les directions suivantes:
+Tout ceci constitue un faisceau de motivations pour intensifier la recherche dans les directions suivantes:
   * **Univers primordial**
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     * Compréhension des observables inflationnistes en tant que conséquence des symétries : approche "bootstrap" cosmologique, compréhension des fonctions de corrélation au même niveau que les amplitudes de diffusion en physique des particules, développement des contraintes de l'unitarité et de la positivité dans le cadre de la cosmologie, etc.
     * nouvelles approches fondamentales pour comprendre les conditions initiales de l'univers ou la physique des trous noirs (open quantum system, bootstrap, holographie; role de la physique quantique pendant l'inflation, transition quantique/classique, decohérence, confrontations aux interprétations de la mécanique quantique...)
+    * cosmologie des trous noirs primordiaux (mécanismes de production, formation, évolution, accrétion, agrégation, fusion)
   * **Cosmologie des particules**
     * Meilleure compréhension de la baryogénèse / leptogénèse
+    * Modélisation à haute précision la nucléosynthèse primordiale (intégrant notamment les progrès sur la mesure des taux de réaction nucléaire)
     * Mécanismes de production de particules reliques du secteur sombre ([[DM|Matière Noire]], radiation noire...)
     * Contraintes cosmologiques (CMB, grandes structures, nucléosynthèse) sur:
-       * la masse des neutrinos et sur la physique des neutrinos non-standards (interactions, potentiel chimique, distribution non thermale, neutrinos stériles...)
+       * la masse des neutrinos (détection de la masse à 2 ou 3 sigma plausible dans la prochaine decennie) et sur la physique des neutrinos non-standards (interactions, potentiel chimique, distribution non thermale, neutrinos stériles...)
        * les modèles de [[DM|Matière Noire]] (annihilation, intéractions, désintégration, dispersion de vitesse, propriétés quantiques dans le cas de matière noire ultra-légère)
        * les reliques du secteur sombre: composantes multiples de matière noire et radiation noire
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     * Etude de l’impact des modèles de gravité modifiée sur le CMB, la formation des grandes structures aux échelles linéaires et non-linéaires, la nucléosynthèse
     * Mécanismes d'écrantage
+    * Recherche de théories cohérentes pour expliquer l'accélération de l'expansion le problème de la matière noire à partir des théories de gravité
   * ** Théorie de la formation des grandes structures aux échelles non-linéaires**
     * Approches par théorie des perturbations, renormalisation, théories effectives
     * Modélisation des différentes observables: galaxies, 21cm, émission radio;
-    * Progrès dans les simulations numériques (meilleure modélisation des baryons, techniques rapides pour prendre en compte l'effet des neutrinos massifs, simulations pour des modèles de matière noire non-minimaux tels que matière noire en intéraction)
+    * Progrès dans les simulations numériques (meilleure modélisation des baryons, techniques rapides pour prendre en compte l'effet des neutrinos massifs, simulations pour des modèles de matière noire non-minimaux tels que matière noire tiède ou en interaction, role de l'énergie noire, méthodes multi-échelle)
-    * Progrès des techniques d'émulation des simulations, permettant d'analyse des données de façon efficaces; utilisation de l'intelligence artificielle, de l'apprentissage par la machine...
+    * Progrès des techniques d'émulation des simulations, permettant d'analyse des données de façon efficaces; construction d'émulateurs utilisation de l'intelligence artificielle, de l'apprentissage par la machine...
     * Modélisation et simulation des modèles de matière noire "flous" (champs scalaires ultra-légers)
     * Etude des corrélations croisées entre les cartes des grandes structures, celles des [[ondesgravitationnelles|Ondes Gravitationnelles]] et celles des rayons gamma pour comprendre l'origine des trous noirs dans les systèmes binaires (stellaires, primordiaux...), le rôle des trous noirs supermassifs dans la formation des galaxies, ou l'origine des rayons gamma