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Automorphismes localement algébriques de l'arbre de ${\rm PGL}_2(F)$ et représentations de $\mathfrak o$-torsion

Locally algebraic automorphisms of the ${\rm PGL}_2(F)$-tree and $\mathfrak o$-torsion representations

Elmar Grosse-Klönne
Automorphismes localement algébriques de l'arbre de ${\rm PGL}_2(F)$ et représentations de $\mathfrak o$-torsion
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  • Année : 2015
  • Fascicule : 3
  • Tome : 143
  • Format : Électronique
  • Langue de l'ouvrage :
    Anglais
  • Class. Math. : 22E50, 20G25, 20E42
  • Pages : 433-466
  • DOI : 10.24033/bsmf.2694
Soient $F$ un corps local et $\Lambda $ un anneau artinien local de même caractéristique residuelle $p$. Pour $e\in {\mathbb N}$ on definit une catégorie ${\mathfrak C}^{(e)}(\Lambda )$ de systèmes à coefficients dans l'arbre de Bruhat-Tits de ${\rm PGL}_2(F)$, équivariant sous l'action de ${\rm GL}_2(F)$. Il y a un foncteur de la catégorie des représentations de ${\rm GL}_2(F)$ sur $\Lambda $ vers ${\mathfrak C}^{(e)}(\Lambda )$. Si $F={\mathbb Q}_p$, il induit une équivalence entre ${\mathfrak C}^{(1)}(\Lambda )$ et la catégorie des représentations lisses de ${\rm GL}_2(F)$, engendrées par leurs vecteurs invariants sous un sous-groupe pro-$p$ Iwahori. Pour chaque $F$ et $e$, la sous-catégorie des objects dans ${\mathfrak C}^{(e)}(\Lambda )$ à caractère central trivial est équivalente à la catégorie des représentations d'un sous-groupe de ${\rm Aut}(X)$ : le groupe des automorphismes « localement algébriques de niveau $e$ » Pour $e=1$ il y a un foncteur de cette catégorie vers celle des modules sur l'algèbre de pro-$p$ Iwahori usuelle ; c'est une bijection entre objects irréductibles. Finalement, on propose un foncteur de ${\mathfrak C}^{(e)}(\Lambda )$ vers la catégorie des $(\varphi ,\Gamma )$-modules sur une algèbre d'Iwasawa ${\mathfrak o}[[\widehat {N}^{(1)}_{0,1}]]$ qui contient l'algèbre d'Iwasawa usuelle ${\mathfrak o}[[{N}_{0}]]$.
For a local field $F$ and an Artinian local coefficient ring $\Lambda $ with the same positive residue characteristic $p$ we define, for any $e\in {\mathbb N}$, a category ${\mathfrak C}^{(e)}(\Lambda )$ of ${\rm GL}_2(F)$-equivariant coefficient systems on the Bruhat-Tits tree $X$ of ${\rm PGL}_2(F)$. There is an obvious functor from the category of ${\rm GL}_2(F)$-representations over $\Lambda $ to ${\mathfrak C}^{(e)}(\Lambda )$. If $F={\mathbb Q}_p$ then ${\mathfrak C}^{(1)}(\Lambda )$ is equivalent to the category of smooth ${\rm GL}_2({\mathbb Q}_p)$-representations over $\Lambda $ generated by their invariants under a pro-$p$-Iwahori subgroup. For general $F$ and $e$ we show that the subcategory of all objects in ${\mathfrak C}^{(e)}(\Lambda )$ with trivial central character is equivalent to a category of representations of a certain subgroup of ${\rm Aut}(X)$ consisting of ‘locally algebraic automorphisms of level $e$'. For $e=1$ there is a functor from this category to that of modules over the (usual) pro-$p$-Iwahori Hecke algebra ; it is a bijection between irreducible objects. Finally, we present a parallel of Colmez' functor $V\mapsto {\bf D}(V)$ : to objects in ${\mathfrak C}^{(e)}(\Lambda )$ (for any $F$) we assign certain étale $(\varphi ,\Gamma )$-modules over an Iwasawa algebra ${\mathfrak o}[[\widehat {N}^{(1)}_{0,1}]]$ which contains the (usually considered) Iwasawa algebra ${\mathfrak o}[[{N}_{0}]]$. This assignment preserves finite generation.
Corps local, arbre de Bruhat-Tits, algèbre du pro-$p$ Iwahori, $(\varphi ,\Gamma )$-modules
Local field, Bruhat-Tits tree, torsion representations, pro-$p$-Iwahori Hecke algebra, $(\varphi ,\Gamma )$-modules