Automorphisms of right-angled Artin groups
Automorphismes des groupes d'Artin à angles droits
Résumé
The purpose of this thesis is to study the automorphisms of right-angled Artin groups. Given a finite simplicial graph $\Gamma$, the right-angled Artin group $G_\Gamma$ associated to $\Gamma$ is the group defined by the presentation whose generators are the vertices of $\Gamma$, and whose relators are commutators of pairs of adjacent vertices. The first chapter is intended as a general introduction to the theory of right-angled Artin groups and their automorphisms. In a second chapter, we prove that every subnormal subgroup of $p$-power index in a right-angled Artin group is conjugacy $p$-separable. As an application, we prove that every right-angled Artin group is conjugacy separable in the class of torsion-free nilpotent groups. As another application, we prove that the outer automorphism group of a right-angled Artin group is virtually residually $p$-finite. We also prove that the Torelli group of a right-angled Artin group is residually torsion-free nilpotent, hence residually $p$-finite and bi-orderable. In a third chapter, we give a presentation of the subgroup $Conj(G_\Gamma)$ of $Aut(G_\Gamma)$ consisting of the automorphisms that send each generator to a conjugate of itself.
Cette thèse a pour objet l'étude des automorphismes des groupes d'Artin à angles droits. Etant donné un graphe simple fini $\Gamma$, le groupe d'Artin à angles droits $G_\Gamma$ associé à $\Gamma$ est le groupe défini par la présentation dont les générateurs sont les sommets de $\Gamma$, et dont les relateurs sont les commutateurs $[v,w]$, où {$v$,$w$} est une paire de sommets adjacents. Le premier chapitre est conçu comme une introduction générale à la théorie des groupes d'Artin à angles droits et de leurs automorphismes. Dans un deuxième chapitre, on démontre que tout sous-groupe sous-normal d'indice une puissance de $p$ d'un groupe d'Artin à angles droits est résiduellement $p$-séparable. Comme application de ce résultat, on montre que tout groupe d'Artin à angles droits est résiduellement séparable dans la classe des groupes nilpotents sans torsion. Une autre application de ce résultat est que le groupe des automorphismes extérieurs d'un groupe d'Artin à angles droits est virtuellement résiduellement $p$-fini. On montre également que le groupe de Torelli d'un groupe d'Artin à angles droits est résiduellement nilpotent sans torsion, et, par suite, résiduellement $p$-fini et bi-ordonnable. Dans un troisième chapitre, on établit une présentation du sous-groupe $Conj(G_\Gamma)$ de $Aut(G_\Gamma)$ formé des automorphismes qui envoient chaque générateur sur un conjugué de lui-même.
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