Gravité modifiée, Galileon cubique, Trou noir chevelu, Trou noir en rotation, Géodésiques

Ce projet de thèse s'inscrit dans un large contexte : l'étude des théories de la gravitation, notamment par la modélisation d'objets compacts tels que les trous noirs. Le but ultime de cette démarche est de déterminer toutes les théories incompatibles avec les observations, ou présentant des pathologies théoriques. En conséquence, la première partie de ce manuscrit présente les concepts et principes essentiels communs à toutes ces théories, et introduit certaines d'entre elles entretenant un lien avec le projet. La deuxième partie expose les résultats propres au projet : une comparaison entre une famille de trous noirs en rotation issue de la théorie du Galileon cubique, et les trous noirs de Kerr de la théorie de la relativité générale. Le Galileon cubique est une théorie très récente relativement à la relativité générale, développée par Albert Einstein il y a plus d'un siècle.Tout d'abord, ces trous noirs sont construits numériquement. Les orbites autour de ces trous noirs, notamment leur stabilité, sont ensuite étudiées. Enfin, les images produites par un modèle simple de disque d'accrétion en orbite autour de ces trous noirs sont simulées numériquement. Ces géodésiques et images sont directement liées aux observations réalisées par certains instruments en activité, tels que GRAVITY ou l'Event Horizon Telescope, qui sont dédiés à l'étude des trous noirs supermassifs. Ce projet permet ainsi d'identifier de possibles tensions entre les prédictions de la théorie du Galileon cubique et certaines observations liées aux trous noirs.