Levi et descente de donn´ ees endoscopiques

Soient (G, ˜G, a) un triplet quelconque, ˜M un espace de Levi de ˜G et M^′ = (M^′, M^′, ˜ζ) une donn´ee endoscopique elliptique et relevante de (M, ˜M , a).

D’apr`es [I] paragraphe 3, on peut r´ealiser les objets duaux de la fa¸con suivante. On fixe une paire de Borel ´epingl´ee ˆE = ( ˆB, ˆT , ( ˆEα)α∈∆) de ˆG. On note ˆθ l’automorphisme dual de θ∗ qui conserve cette paire. On modifie l’action galoisienne de sorte que ˆE soit stable par cette action. On suppose que ˆM est standard et on munit ce groupe de la paire de Borel ´epingl´ee ˆEM = ( ˆB ∩ ˆM, ˆT , ( ˆEα)M

α∈∆). On suppose ˜ζ = ζ ˆθ avec ζ ∈ ˆT . On suppose ζ tel que le cocycle qui intervient dans la d´efinition d’une donn´ee endoscopique prenne ses valeurs dans Z( ˆG). On munit ˆM′ d’une paire de Borel ´epingl´ee ˆEM′

dont la paire de Borel sous-jacente soit ( ˆB ∩ ˆM′, ˆT^ˆθ,0).

Fixons un diagramme

(ǫ, B^M′, T^′, B^M, T, η)

cf. [I] 1.10. Les espaces ambiants sont ˜M^′ et ˜M . Le terme η est un ´el´ement semi-simple de ˜

M (F ) et ǫ est un ´el´ement semi-simple de ˜M′(F ). On suppose que M′

ǫ est quasi-d´eploy´e. Les deux paires de Borel (BM, T ) de M et ( ˆB ∩ ˆM , ˆT ) de ˆM fournissent une iden-tification X∗(T ) ≃ X^∗( ˆT ), qui transporte l’action de θ = adη en ˆθ. On introduit le groupe de Borel B de G contenant T dont l’ensemble de coracines simples s’identifie `a l’ensemble des racines simples de ˆB. Il est clair que les deux paires de Borel (B, T ) de G et ( ˆB, ˆT ) de ˆG fournissent la mˆeme identification X∗(T ) ≃ X^∗( ˆT ) que ci-dessus. On v´erifie d’ailleurs que le groupe P engendr´e par B et M est un ´el´ement de P(M) et que l’ensemble ˜P = P η est un ´el´ement de P( ˜M ). De la paire de Borel ( ˆB ∩ ˆM′, ˆTθ,0^ˆ ) de ˆM′

et de la paire (BM′

, T′) de M′ se d´eduit une identification X∗(T′) ≃ X∗( ˆT^ˆθ,0).

Posons ( ¯B, ¯T ) = (B ∩ Gη, T ∩ Gη), compl´etons cette paire en une paire de Borel ´epingl´ee de Gη et introduisons l’action galoisienne quasi-d´eploy´ee sur Gη qui la conserve. Elle est de la forme σ 7→ σ_G¯ = ad_¯u(σ)◦ σG, cf. 5.1. Parce que P ∩ Gη est d´efini sur F pour l’action galoisienne naturelle, on a n´ecessairement ¯u(σ) ∈ Mη,sc. Donc Mη est stable par l’action σ 7→ σ_G¯ et les deux actions galoisiennes co¨ıncident sur Z(Mη). On note ¯G, resp.

¯

M , le groupe Gη, resp. Mη, muni de l’action σ 7→ σ_G¯. Compl´etons de mˆeme la paire de Borel (B, T ) de G en une paire de Borel ´epingl´ee et introduisons l’action galoisienne quasi-d´eploy´ee sur G qui conserve celle-ci. Elle est de la forme σ 7→ σG∗ = adu(σ)◦ σ_G, o`u u(σ) ∈ GSC. Toujours parce que P est d´efini sur F pour l’action galoisienne naturelle, on a u(σ) ∈ Msc. Donc M est stable par l’action σ 7→ σG∗ et les deux actions co¨ıncident sur Z(M). On a σ<sub>G</sub>¯ = adu(σ)u(σ)¯ −1 ◦ σ<sub>G</sub>∗. L’´el´ement ¯u(σ)u(σ)<sup>−1</sup> appartient `a Msc. Il s’envoie donc sur un ´el´ement du groupe de Weyl WM que l’on note ω_M¯(σ). Il est fixe par θ. Le groupe ˆ¯M est le commutant dans ˆ¯G de l’image dans ˆ¯T de Z( ˆM ).

On peut d´efinir comme en 5.1 une donn´ee endoscopique de ¯MSC associ´ee `a la donn´ee M′ et au diagramme (ǫ, BM′

, T′, BM, T, η). Mais on peut aussi refaire la mˆeme construc-tion en rempla¸cant le groupe ¯MSCpar l’image r´eciproque ¯Msc de ¯M dans ¯GSC. On obtient une donn´ee endoscopique de ¯Msc. C’est celle-l`a que nous noterons ¯M^′ = ( ¯M^′, ¯M′, ¯ζ).

Fixons une paire de Borel (BM′,♭, T♭) de M′

ǫ d´efinie sur F et un ´el´ement m′ ∈ M′ ǫ,SC

tel que adm′ envoie cette paire sur (BM′

∩ M′

ǫ, T′). Fixons une paire de Borel ( ¯BM^¯′

, ¯T′) de ¯

M^′ d´efinie sur F . Pour une raison qui apparaˆıtra plus loin, on note T♭

M −sc, resp. ¯T_M^′ ′−sc, l’image r´eciproque de T♭ dans M′

ǫ,SC, resp. l’image r´eciproque de ¯T′ dans ¯M′

SC. Comme en 5.1, on a un isomorphisme d’alg`ebres de Lie

j : ¯t^′_M′−sc⊕ z( ¯M^′) ⊕ z( ¯G) ≃ t^♭_{M −sc}⊕ z(M′ ǫ)

qui est ´equivariant pour les actions galoisiennes. On note j∗ : X∗( ¯T_M^′ ′−sc) ⊗ Q → X∗(T♭

M −sc)⊗Q l’isomorphisme sous-jacent `a la restriction de l’homomorphisme j `a ¯t′ M′−sc. Le triplet ( ¯M_SC^′ , M_ǫ,SC^′ , j∗) est un triplet endoscopique non standard. On a le diagramme suivant z(M)ΓF,θ = z(M)ΓF,θ ↓ z( ¯M )Γ_F ↓ k z(M′)ΓF z( ¯Msc)ΓF ⊕ z( ¯G)ΓF ↓ ↓ z( ¯M^′)^ΓF ⊕ z( ¯G)^ΓF ≃ z(M′ ǫ)^ΓF On suppose d´esormais

(1) ǫ est elliptique dans ˜M′(F ).

Les fl`eches de droite du diagramme sont des isomorphismes parce que M<sup>′</sup> est une donn´ee elliptique de (M, ˜M , a) et que ǫ est elliptique dans ˜M′(F ). Les fl`eches de gauche sont donc aussi des isomorphismes. Pour la fl`eche du haut, cela entraˆıne que η est ellip-tique dans ˜M (F ). Pour celle du bas, cela entraˆıne que M^′ est une donn´ee endoscopique elliptique de ¯Msc. Rappelons que, dans cette situation non tordue et sur un corps local non-archim´edien, une telle donn´ee est automatiquement relevante.

L’ellipticit´e de η entraˆıne dualement que (2) l’homomorphisme naturel

Z( ˆM)^ΓF,ˆθ,0 → Z( ˆ¯M)^ΓF,0

est surjectif et de noyau fini.

Puisque Z( ˆG)ΓF,ˆθ s’envoie ´evidemment dans Z( ¯G)ΓF et puisque les quotients ci-dessous sont connexes, on a aussi

(3) l’homomorphisme

Z( ˆM )^ΓF,ˆθ/Z( ˆG)^ΓF,ˆθ → Z( ˆ¯M)^ΓF/Z( ˆ¯G)^ΓF

est surjectif.

Soit ˜s ∈ ˜ζZ( ˆM )ΓF,ˆθ/Z( ˆG)ΓF,ˆθ. Le groupe ˆG′(˜s) est composante neutre du centrali-sateur de ˜s dans ˆG. Il est muni de la paire de Borel ( ˆB ∩ ˆG′(˜s), ˆTθ,0^ˆ ). De mˆeme que l’on a construit le groupe B, on construit un groupe de Borel B^′ de G^′(˜s) de sorte que

l’identification X∗(T^′) ≃ X^∗( ˆTθ,0^ˆ ) d´eduite des paires (B^′, T^′) et ( ˆB ∩ ˆG^′(˜s), ˆTθ,0^ˆ ) soit la mˆeme que celle ci-dessus. De nouveau, le groupe P′engendr´e par M′ et B′ est un ´el´ement de PG′

(˜s)(M′). On voit alors que le sextuplet (ǫ, B′, T′, B, T, η) est encore un diagramme, avec cette fois pour groupes ambiants G^′(˜s) et G, donnant naissance au mˆeme homomor-phisme ξ. A partir du diagramme (ǫ, B′, T′, B, T, η) et de G′(˜s), on d´efinit une donn´ee endoscopique de ¯GSC. L’´el´ement s s’envoie sur un ´el´ement ¯s ∈ ˆ¯Tad, plus pr´ecis´ement ¯

s ∈ ¯ζZ( ˆ¯M)ΓF. En consid´erant les d´efinitions de [W1] 3.5, on s’aper¸coit que la donn´ee endoscopique de ¯GSC que l’on construit ainsi n’est autre que celle associ´ee `a la donn´ee

¯

M′ du Levi ¯M_sc et `a cet ´el´ement ¯s. Nous la noterons ¯G′(¯s) = ( ¯G′(¯s), ¯G′(¯s), ¯s). Fixons un sous-groupe parabolique de ¯G′(¯s) d´efini sur F et de composante de Levi ¯M′. On note ¯B^′(¯s) le sous-groupe de Borel de ¯G^′(¯s) qui est inclus dans ce parabolique et v´erifie

¯

B^′(¯s)∩ ¯M^′ = ¯B^M¯′. Le couple ( ¯B^′(¯s), ¯T^′) est une paire de Borel de ¯G^′(¯s) qui est d´efinie sur F . On pose B♭ = ad⁻¹_m′(B′). Alors (B♭, T♭) est une paire de Borel de G′(˜s)ǫ d´efinie sur F . On note T♭

sc, resp. ¯T_sc^′ , l’image r´eciproque de T♭ dans G^′(˜s)ǫ,SC, resp. l’image r´eciproque de ¯T′ dans ¯G′(¯s)_SC. On a un isomorphisme

j : ¯t^′_sc⊕ z( ¯G^′(¯s)) ⊕ z( ¯G) ≃ t^♭_sc× z(G′(˜s)ǫ)

qui v´erifie des propri´et´es analogues `a celles ci-dessus. C’est le mˆeme que plus haut, modulo les identifications

¯t′

sc ≃ ¯t^′_{M −sc}⊕ z( ¯M^′(¯s)sc), o`u ¯M^′(¯s)sc est l’image r´eciproque de ¯M^′ dans ¯G^′(¯s)SC et

t^♭_sc ≃ t^♭_M′−sc⊕ z(M^′(˜s)ǫ,sc), o`u M′(˜s)_ǫ,sc est l’image r´eciproque de M′

ǫ dans G′(˜s)_ǫ,SC. De nouveau (avec un l´eger abus de notation), on note j∗ : X∗( ¯T′

sc) ⊗ Q → X∗(T♭

sc) ⊗ Q l’isomorphisme sous-jacent `a la restriction de l’homomorphisme j `a ¯t^′_sc. Le triplet ( ¯G^′(¯s)SC, G^′(˜s)ǫ,SC, j∗) est un triplet endoscopique non standard. R´esumons les isomorphismes obtenus :

(4)

z(G′(˜s)ǫ) → z( ¯G) ⊕ z( ¯G′(¯s)) z( ¯G) → z( ¯G) z(M′

ǫ) → ⊕ ⊕ → ⊕ ⊕

z(M^′(˜s)ǫ,sc) → z( ¯M^′(¯s)sc) z( ¯G^′(¯s)) ⊕ z( ¯M^′(¯s)sc) → z( ¯M^′) Notons S l’ensemble des ˜s ∈ ˜ζZ( ˆM )Γ_F,ˆθ/Z( ˆG)Γ_F,ˆθ tels que G′(˜s) soit elliptique et AG′(˜s) = AG′(˜s)ǫ. Montrons que

(5) si AGη 6= A_G˜, l’ensemble S est vide ;

(6) supposons AGη = A_G˜; alors S est ´egal `a l’ensemble des ˜s ∈ ˜ζZ( ˆM )ΓF,ˆθ/Z( ˆG)ΓF,ˆθ

tels que la donn´ee d´eduite G^′(¯s) de ¯GSC soit elliptique.

Pour ˜s ∈ ˜ζZ( ˆM )ΓF,ˆθ/Z( ˆG)ΓF,ˆθ, on a un diagramme similaire `a celui ´ecrit plus haut z(G)ΓF,θ = z(G)ΓF,θ

↓ ↓

z( ¯G)ΓF z(G′(˜s))ΓF

↓ ↓

z( ¯G′(¯s))ΓF ⊕ z( ¯G)ΓF ≃ z(G′(˜s)ǫ)ΓF

L’´el´ement ˜s appartient `a S si et seulement si les deux fl`eches de droite sont des isomor-phismes. C’est ´equivalent `a ce que celles de gauche soient elles-aussi des isomorisomor-phismes.

Que la fl`eche du haut `a gauche soit un isomorphisme signifie que AGη = A_G˜. Cette condi-tion est ind´ependante de ˜s. Si elle n’est pas v´erifi´ee, l’ensemble S est donc vide. Si elle est v´erifi´ee, la seule condition est que la fl`eche du bas `a gauche soit un isomorphisme, ce qui ´equivaut `a l’ellipticit´e de G^′(¯s).