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Complexes de modules équivariants sur l’algèbre de Steenrodassociés à un (Z/2)n-CW-complexe fini

Complexes of equivariant modules over the Steenrod algebra associated with a finite (Z/2Z)n-CW-complex

Dorra BOURGUIBA, Jean LANNES, Lionel SCHWARTZ, Said ZARATI
Complexes de modules équivariants sur l’algèbre de Steenrodassociés à un $(\mathbb{Z}/2)^{n}$-CW-complexe fini
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  • Année : 2024
  • Tome : 181
  • Format : Électronique, Papier
  • Langue de l'ouvrage :
    Français
  • Class. Math. : 55XX, 18GXX
  • Nb. de pages : 139
  • ISBN : 978-2-85629-991-3
  • ISSN : 0249-633-X; 2275-3230
  • DOI : 10.24033/msmf.489

Soient V un 2-groupe abélien élémentaire et X un V-CW-complexe fini.

Dans ce mémoire nous étudions deux complexes de modules sur A, l’algèbre de Steenrod modulo 2,  munis d’une action compatible de HV, la cohomologie modulo 2 de V, complexes  tous deux associés à X. Le premier, que nous appelons le complexe topologique,  est défini à l’aide de la filtration par les orbites de X. Le second, que nous appelons le complexe algébrique, est défini en termes de la structure de HV-A-module instable dont est munie HVX,  la cohomologie modulo 2 équivariante de X (ce qui signifie que nous pouvons remplacer dans cette définition HVX par un HV-A-module instable arbitraire). Ces deux complexes sont de longeur dimZ/2V et peuvent être coaugmentés par HVX ; nous construisons en outre un morphisme κ du complexe algébrique vers le complexe topologique compatible avec la coaugmentation.

Nous montrons en particulier  que ces deux complexes coaugmentés sont acycliques si et seulement si HVX est libre comme HV-module. Dans ce cas κ  est un isomorphisme ce qui implique que tous les termes du complexe topologique sont des modules instables sur l’algèbre de Steenrod.

Pour illustrer le résultat évoqué ci-dessus nous étudions en détail le cas où HVX est libre de dimension 1 comme HV-module. Ceci a lieu si (et en un certain sens seulement si)  X est la compactification à l’infini d’une représentation linéaire réelle (de dimension finie) de V. Dans certains cas particuliers nous donnons des informations très précises sur la structure du complexe (topologique ou algébrique) associé à X.

Il existe un chevauchement notable entre la partie topologique de notre mémoire et l’article Syzygies in equivariant cohomology in positive characteristic, de  Allday, Franz et Puppe, qui vient d’apparaître. Cependant nos techniques sont très différentes des leurs : le nom Steenrod ne figure pas dans leur article tandis que notre étude fait un usage intensif de la théorie des HV-A-modules instables (en particulier celle des foncteurs Fix) qui est un sous-produit des recherches sur la conjecture de Sullivan.

Les  relations entre notre travail et celui de Allday, Franz et Puppe sont examinées en détail.

La relation entre notre travail et  l’article de Bob Oliver « Higher limits via Steinberg representations » est également examinée.

Le  complexe algébrique associé à un HV-A-module instable, auquel nous avons fait allusion plus haut, est obtenu formellement à partir d’une filtration décroissante naturelle des HV-A-modules instables (dans la catégorie abélienne de ces objets) définie en termes des foncteurs Fix ; nous montrons enfin que cette filtration coincide (en un sens évident) avec la filtration par la codimension du support des HV-modules sous-jacents.

Let V be an elementary abelian 2-group and X be a finite V-CW-complex.

In this memoir we study two cochain complexes of modules over the mod2 Steenrod algebra A equipped with a compatible action of HV, the mod2 cohomology of V, both associated with X. The first, which we call the ”topological complex,” is defined using the orbit filtration of X. The second, which we call the ”algebraic complex,” is defined in terms of the unstable HV-A-module structure of HVX,  the mod2 equivariant cohomology of X (which means that we can replace, in the definition of the algebraic complex, HVX with any  unstable HV-A-module). Both complexes are of length dimZ/2V and can be coaugmented over HVX; furthermore we construct a morphism κ from the algebraic complex into the topological complex, compatible with the coaugmentation.

We show in particular that both coaugmented complexes are acyclic if and only if HVX is free as an HV-module. In this case κ  is an isomorphism which implies that all terms of the topological complex are unstable modules over the Steenrod algebra.

To illustrate the result above, we study in detail the case when HVX is a free of dimension 1 as an HV-module. This happens if (and in some sense only if) X is the compactification at infinity of a (finite dimensional) real linear representation of V. In special cases we provide very precise information on the structure of the terms of the complex (topological or algebraic) associated to X.

There is a noteworthy overlap between the topological part of our memoir and  the article ”Syzygies in equivariant cohomology in positive characteristic,” by  Allday, Franz and Puppe, which has just appeared. However our techniques are quite different from theirs: the name ”Steenrod” does not show up in their article, whereas our study makes intensive use of the theory of unstable HV-A-modules (in particular the functors Fix) which is a by-product of researches on the Sullivan conjecture.

The relations of our work with the work of Allday, Franz and Puppe  are investigated in detail.

The connexion between our work and Bob Oliver’s in ``Higher limits via Steinberg representations'' is investigated as well.

The ”algebraic complex” associated to an unstable HV-A-module, alluded above, is formally obtained using a natural decreasing filtration of  unstable  HV-A-modules (in the abelian category of such objects) defined in terms of functors Fix; we show finally that this filtration coincides (in an obvious sense) with the filtration by codimension of support of the underlying HV-modules.

Cohomologie équivariante, A-modules instables, HV-A-modules instables, foncteurs Fix, modules de Steinberg, filtration par la codimension du support
Equivariant cohomology, unstable A-modules, unstable HV-A-modules, fix functors, Steinberg modules, filtration by codimension of support

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