Géométrisation du côté orbital de la formule des traces

par Alexis Bouthier

Thèse de doctorat en Mathématiques

Sous la direction de Gérard Laumon et de Báo Châu Ngô.

Le président du jury était Guy Henniart.

Le jury était composé de Gérard Laumon, Báo Châu Ngô, Guy Henniart, Jean-François Dat, Jochen Heinloth, Vincent Lafforgue.

Les rapporteurs étaient Zhiwei Yun, Âkov L'vovič Varšavskij.


  • Résumé

    Ce travail de thèse a pour but de construire et d’étudier une fibration de Hitchin pour les groupes qui apparaît naturellement lorsque l’on essaie de géométriser la formule des traces. On commence par construire une telle fibration en utilisant le semi-groupe de Vinberg. Sur ce semi-groupe de Vinberg, on montre qu’il existe un certain morphisme « polynôme caractéristique » muni d’une section naturelle, de même que dans le cas des algèbres de Lie. On montre également que l’on peut construire un centralisateur régulier au-dessus de cette base des polynômes caractéristiques qui est un schéma en groupes commutatif et lisse.On s’intéresse alors à des variantes pour les groupes des fibres de Springer affines pour lesquelles on remarque que l’introduction du semi-groupe de Vinberg permet d’obtenir une condition d’intégralité analogue à celle de Kazhdan-Lusztig. Ces fibres de Springer affines sont des analogues locaux des fibres de Hitchin. On obtient alors une formule de dimension pour ces fibres.Dans un troisième temps, on s’intéresse à l’aspect global de cette fibration pour laquelle on donne une interprétation modulaire et sur laquelle on construit l’action d’un champ de Picard, issu du centralisateur régulier. L’espace total de cette fibration étant en général singulier, nous étudions son complexe d’intersection. Cet espace de Hitchin s’obtient naturellement comme l’intersection du champ de Hecke avec la diagonale du champ des G-torseurs et on démontre que sur un ouvert suffisamment gros de la base de Hitchin, le complexe d’intersection de l’espace de Hitchin s’obtient par restriction de celui du champ de Hecke corrrespondant.Enfin, dans la dernière partie de cette thèse, on établit un théorème du support dans le cas où l’espace total est singulier analogue à celui de Ngô et l’on démontre que, dans le cas de la fibration de Hitchin, les supports qui interviennent sont reliés aux strates endoscopiques.

  • Titre traduit

    Geometrisation of the orbital side of the Trace Formula


  • Résumé

    This main goal of this work is to construct and study the properties of Hitchin fibration for groups which appears naturally when we try to geometrize the trace formula. We begin by constructing this fibration using the Vinberg’s semigroup. On this semigroup, we show that there exists a characteristic polynomial morphism equipped with a natural section, analog at the Kostant’s one in the case of Lie algebras. We also show that there exists on the base of characteristic polynomials a regular centralizer scheme, which is a smooth commutative group scheme.Then, we are interested in some variant of affine Springer fibers, for which we see that the Vinberg’s semigroup appears naturally to obtain an integrality condition analog to Kazhdan-Lusztig’s one. These affine Springer fibers are local incarnation of Hitchin fibers.In a third time, we go back to the global case and give a modular interpretation of this new Hitchin fibration on which we construct an action of a Picard stack, coming from the regular centralizer.The total space of this fibration, even on the generically regular semisimple locus will be singular and we want to understand his intersection complex. This space can be obtained as the intersection of the Hecke stack with the diagonal of the stack of G-bundles and we show that on a sufficiently big open subset of the Hitchin base, the intersection complex of the Hitchin’s space is the restriction of the corresponding intersection complex on the Hecke stack.Finally, in the last part of this work, we establish a support theorem in the case of a singular total space, generalizing Ngo’s theorem et we show that in the case of Hitchin fibration, the supports that appear are related to the endoscopic strata.


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