Moduli of curves with principal and spin bundles : singularities and global geometry

par Mattia Francesco Galeotti

Thèse de doctorat en Mathématiques

Sous la direction de Alessandro Chiodo.

Soutenue le 30-11-2017

à Paris 6 , dans le cadre de École doctorale de Sciences mathématiques de Paris Centre (Paris) , en partenariat avec Institut de Mathématiques de Jussieu - Paris Rive Gauche / IMJ-PRG (laboratoire) .

Le président du jury était Antoine Ducros.

Le jury était composé de Dimitri Zvonkine, Alekander Polishchuk.

Les rapporteurs étaient Gavril Farkas.

  • Titre traduit

    Modules de courbes avec un fibré spin ou principal : singularités et géométrie globale


  • Résumé

    L'espace de modules Mgbar des courbes stables de genre g est un object central en géométrie algébrique. Du point de vue de la géométrie birationelle, il apparaît naturel se demander si Mgbar est de type générale. Harris-Mumford et Eisenbud-Harris ont montré que Mgbar est de type générale pour un genre g>=24 et g=22. Le cas g=23 est encore misterieux. Dans les dix dernières années une nouvelle approche a émergé, dans l'essai de clarifier ça : l'idée est celle de considérer de recouvrement fini de Mgbar qui sont des espaces de modules de courbes stables munies d'une structure additionnelle comme un l-recouvrement (racine l-ième du fibré trivial) ou un fibré l-spin (racine l-ième du fibré canonique). Ces espaces ont la propriété que la transition au type générale se produit à un genre inférieur. Dans ce travail nous voulons généraliser cette approche de deux façons : - un étude de l'espace de modules des courbes avec une racine d'une puissance quelconque du fibré canonique ; - un étude de l'espace de modules des courbes avec un G-recouvrement pour un quelconque G groupe fini. Pour définir ces espaces de modules nous utilisons la notion de courbe twisted (voir Abramovich-Corti-Vistoli). Le résultat fondamental obtenu est qu'il est possible de décrire le lieu singulier de ces espaces de modules par la notion de graphe dual d'une courbe. Grace à cette analyse, nous pouvons developper des calculs dans l'anneau tautologique des espaces, et en particulier nous conjecturons que l'espace de modules des courbes avec un S3-recouvrement est de type générale pour genre impaire g>=13.


  • Résumé

    The moduli space Mgbar of genus g stable curves is a central object in algebraic geometry. From the point of view of birational geometry, it is natural to ask if Mgbar is of general type. Harris-Mumford and Eisenbud-Harris found that Mgbar is of general type for genus g>=24 and g=22. The case g=23 keep being mysterious. In the last decade, in an attempt to clarify this, a new approach emerged: the idea is to consider finite covers of Mgbar that are moduli spaces of stable curves equipped with additional structure as l-covers (l-th roots of the trivial bundle) or l-spin bundles (l-th roots of the canonical bundle). These spaces have the property that the transition to general type happens to a lower genus. In this work we intend to generalize this approach in two ways: - a study of moduli space of curves with any root of any power of the canonical bundle; - a study of the moduli space of curves with G-covers for any finite group G. In order to define these moduli spaces we use the notion of twisted curve (see Abramovich-Corti-Vistoli). The fundamental result obtained is that it is possible to describe the singular locus of these moduli spaces via the notion of dual graph of a curve. Thanks to this analysis, we are able to develop calculations on the tautological rings of the spaces, and in particular we conjecture that the moduli space of curves with S3-covers is of general type for odd genus g>=13.


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