The p-adic representation of the Weil-Deligne group associated to an abelian variety


Journal of Number Theory, 172 (2017), 301-320.
http://dx.doi.org/10.1016/j.jnt.2016.08.005


Summary

Let \(A\) be an abelian variety defined over a number field \(F\subset\mathbf{C}\) and let \(G_A\) be the Mumford-Tate group of \(A_{/\mathbf{C}}\). After replacing \(F\) by a finite extension, we can assume that, for every prime number \(\ell\), the action of \(\Gamma_F=\mathrm{Gal}(\overline{F}/F)\) on \(\mathrm{H}_\mathrm{et}^1(A_{/\overline{F}},\mathbf{Q}_\ell)\) factors through a map \(\rho_\ell\colon\Gamma_F\rightarrow G_A(\mathbf{Q}_\ell)\). Fix a valuation \(v\) of \(F\) and let \(p\) be the residue characteristic at \(v\). For any prime number \(\ell\neq p\), the representation \(\rho_\ell\) gives rise to a representation \({}^\prime W_{F_v}\rightarrow G_{A/\mathbf{Q}_\ell}\) of the Weil-Deligne group. In the case where \(A\) has semistable reduction at \(v\) it was shown in a previous paper that, with some restrictions, these representations form a compatible system of \(\mathbf{Q}\)-rational representations with values in \(G_A\). The \(p\)-adic representation \(\rho_p\) defines a representation of the Weil-Deligne group \({}^\prime W_{F_v}\rightarrow G_{A/F_{v,0}}^\iota\), where \(F_{v,0}\) is the maximal unramified extension of \(\mathbf{Q}_p\) contained in \(F_v\) and \(G_A^\iota\) is an inner form of \(G_A\) over \(F_{v,0}\). It is proved, under the same conditions as in the previous theorem, that, as a representation with values in \(G_A\), this representation is \(\mathbf{Q}\)-rational and that it is compatible with the above system of representations \({}^\prime W_{F_v}\rightarrow G_{A/\mathbf{Q}_\ell}\).

Résumé

Soit \(A\) une variété abélienne définie sur un corps de nombres \(F\subset\mathbf{C}\) et soit \(G_A\) le groupe de Mumford-Tate de \(A_{/\mathbf{C}}\). Quitte à remplacer \(F\) par une extension finie, on peut supposer que, pour tout nombre premier \(\ell\), l'action de \(\Gamma_F=\mathrm{Gal}(\overline{F}/F)\) sur \(\mathrm{H}_\mathrm{et}^1(A_{/\overline{F}},\mathbf{Q}_\ell)\) se factorise par un morphisme \(\rho_\ell\colon\Gamma_F\rightarrow G_A(\mathbf{Q}_\ell)\). Fixons une valuation \(v\) de \(F\) de caractéristique résiduelle \(p\). Pour tout nombre premier \(\ell\neq p\), la représentation \(\rho_\ell\) induit une représentation \({}^\prime W_{F_v}\rightarrow G_{A/\mathbf{Q}_\ell}\) du groupe de Weil-Deligne. Dans le cas où \(A\) a réduction semistable en \(v\) il a été prouve dans un article précédent que, avec quelques restrictions, ces représentations forment un système compatible de représentations \(\mathbf{Q}\)-rationelles à valeurs dans \(G_A\). La représentation \(p\)-adique \(\rho_p\) definit une représentation du groupe de Weil-Deligne \({}^\prime W_{F_v}\rightarrow G_{A/F_{v,0}}^\iota\), où \(F_{v,0}\) est l'extension maximale non-ramifiée de \(\mathbf{Q}_p\) contenue dans \(F_v\) et \(G_A^\iota\) est une forme intérieure de \(G_A\) sur \(F_{v,0}\). Sous les conditions du théorème précédent, on montre qu'en tant que représentation à valeurs dans \(G_A\), cette représentation est \(\mathbf{Q}\)-rationelle et qu'elle est compatible avec le système de représentations \({}^\prime W_{F_v}\rightarrow G_{A/\mathbf{Q}_\ell}\).


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Dernière modification: le 31 mai 2017
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