L'étude des propriétés résolues des galaxies lointaines peut apporter des connaissances fondamentales sur les processus qui gouvernent l'évolution des galaxies tout au long de la vie de l'Univers. Par exemple, ces études peuvent nous aider à mieux comprendre si une galaxie a fusionné avec une autre dans le passé, à tester de nouvelles hypothèses concernant la distribution de matière (noire et visible) dans les galaxies et aussi à étudier la densité et composition chimique du gaz. Pendant longtemps, ces études étaient coûteuses et assez peu efficaces (d'un point de vue observationel), vu qu'elles obligeaient à faire plusieurs observations discontinues du même objet. Mais dans les trois dernières décennies, grâce aux développements instrumentaux qu'on permis la construction d'une nouvelle classe de spectrographes -- les Spectrographes de champ Intégral -- il est finalement devenu relativement simple d'avoir une vraie vision tridimensionnelle des galaxies et de mesurer les variations spatiales de propriétés comme la cinématique, le taux de formation stellaire et la métallicité. Néanmoins, ces études résolues restent encore difficiles à faire pour des galaxies lointaines, que sont la plupart du temps très petites sur le ciel et très faibles. Une méthode qui peut aider à mener ces études est d'observer objets derrière des amas de galaxies. Les amas, à cause de leur masse très élevé, forment des lentilles gravitationnelles qui augmentent la brillance des objets derrière eux, fonctionnant comme un 'télescope cosmique'. L'effet peut aussi 'étendre' les objects dans le ciel, ce que permet d'analyser des échelles spatiales plus petites qu'en observant des galaxies non lentillées. Au cours de ma thèse, j'ai analysé les propriétés résolues de huit de ces objects très magnifiés par des amas de galaxies. Dans la première partie de ce manuscrit, je présente un ensemble de 7 arcs gravitationnels: des galaxies extrêmement étendues et magnifiées mais qui restent représentatives des galaxies typiques de ce temps cosmique, il y a 6 - 9 Gyr. Tout ces galaxies sont des disques en rotation avec des masses entre109 et 1011 M⊙ et taux de formation stellaires de 3 - 50 ⊙/yr. À partir de la émission [OII], les champs de vitesse et de dispersion de vitesse de ces 7 objets ont été mesurés, ce que nous a permis de conclure que toute ces galaxies sont dominées par rotation. En prenant en compte les effets de distorsion de lentille gravitationnelles, les meilleurs paramètres pour trois modèles différents -- le modèle arc tangente, sphère isotherme et disque exponentiel -- on été dérivés pour chaque galaxie. Je conclus que le modèle de sphère isotherme, qui suppose que la masse de la galaxie est dominée par la distribution de la matière noire, décrit marginalement mieux le champ de vitesse de 3 de ces 7 galaxies que les deux autres modèles. Dans la deuxième partie du manuscrit, une jeune galaxie à z=3.5, avec une masse de M* = 6 x 109 M⊙, est étudiée. Avec des données MUSE, les propriétés résolues de la raie Lyα et aussi, pour la première fois, de les raies de CIII] on été dérivées. Le rapport signal sur bruit du spectre obtenu par la combinaison de différentes images multiples révèle des raies d'émission et d'absorption UV qui sont rarement vues dans des galaxies aussi lointaines. Ces raies ont permis d'estimer les propriétés physiques du gaz de cette galaxie (Te~15600 K, ne~300 cm-3, fraction de couverture f~0.4). L'émission Lyα s'étend à plus de 10 kpc autour de l'émission du continu et révèle un profil spectral très uniforme, avec de petites variations non liées à la cinématique de la galaxie mesurée avec les raies d'emission non résonantes. La raie spectrale et le profil de brillance de surface Lyα observés ont été modélisés avec un modèle de transfert radiatif dans un milieu sphérique de gaz en expansion. Je conclus qu'un modèle simple de ce type peut décrire simultanément correctement ces deux observables / Spatially resolved studies of high redshift galaxies can provide essential insight into the inner processes that shape galaxies thought cosmic time. Amongst others, they can allow us to better constrain the merger history of a galaxy, to test hypotheses on the distribution of the underlying mass, to study the density and dust distribution in the neutral gas of early galaxies, or to study the chemical evolution within a disc galaxy. Only in recent decades, thanks to the advent and developments of Integral Field Spectrographs (IFS), it became possible to have this truly 2D vision of galaxies and to 'map' properties such as kinematics, star formation rates and metallicity. Nevertheless, high redshift galaxies that are dimmer due to their distance, are still hard to analyse. A method that allows to overcome this issue is to target objects in the background of strongly lensing clusters. These clusters act as a cosmic telescopes, boosting the total flux of these objects and 'extending' them on the sky, allowing us to study them in a manner would otherwise be only possible with the new generation of telescopes. In my thesis, I present the analysis of 8 of such strongly lensed objects. The first part of the manuscript focuses on a sample of 7 gravitational arcs: extremely extended and magnified but otherwise normal galaxies. These galaxies are magnified by 7 different clusters and have redshifts that range from 0.6 to 1.5 (between 6 to 9 Gyrs ago). These are all rotating discs with masses ranging from 109 to 1011 M⊙ and star formation rates between 3 to 50 M⊙ / yr. While 3 of these galaxies -- AS1063, A370 and MACS0416 -- are star formation main-sequence galaxies, lying less than 0.05 dex away from the Fundamental Metallicity Plane, the remaining four deviate up to 0.4 dex. The global metallicities, measured from several emission lines ratios, are super solar (8.81 to 9.08 [12 + log(O/H)]) and on two objects we measure a metallicity gradient of -0.03 [12+log(O/H)/ kpc] and -0.01 [12+log(O/H)/ kpc]. We measure the ionised gas 2D velocity field and velocity dispersion via strong emission lines (mainly [OII]) finding that all of these galaxies are rotation dominated with V/$\sigma$ ratios between 2 and 9. Accounting for lensing effects, we fit these observed velocity fields using three kinematic models: the arctangent model, the isothermal sphere and exponential disc. We conclude that the isothermal sphere model is marginally a better fit to 4 of the 7 galaxies in our sample, the exponential disc to 2 and 1 by the arctangent model. The second part of the manuscript focuses on a typical (L*, M* = 6 x 109 M⊙) young lensed galaxy at z=3.5, observed with MUSE, for which we obtain 2D resolved spatial information of Lyα and, for the first time, of CIII] emission. The exceptional signal-to-noise of the data reveals UV emission and absorption lines rarely seen at these redshifts, allowing us to derive important physical properties (Te~15600 K, ne~300 cm-3, covering fraction f~0.4) using multiple diagnostics. Inferred stellar and gas-phase metallicities point towards a low metallicity object. The Lyα emission extends over ~10 kpc across the galaxy and presents a very uniform spectral profile, showing only a small velocity shift which is unrelated to the intrinsic kinematics of the nebular emission. The Lyα extension is ~4 times larger than the continuum emission, and makes this object comparable to low-mass LAEs at low redshift, and more compact than the Lyman-break galaxies and Lyα emitters usually studied at high redshift. We model theLyα line and surface brightness profile using a radiative transfer code in an expanding gas shell, finding that this model provides a good description of both observables

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Th.--Sci. écon.--Paris--EHESS, 1987.

Th.--Méd.--Reims, 1980. N°: 71.

Consideramos quatro modelos de branas, a saber, o modelo de Binétruy, Deffayet e Langlois com uma brana estática em um bulk dinâmico, o modelo de Chamblin e Reall para paredes de domínio dinâmicas, o modelo de brana estática em um espaço-tempo AdS contendo uma singularidade, e a generalização do último caso, isto é, o modelo de brana dinâmica em um bulk AdS ou dS contendo uma singularidade nua ou protegida. Das equações de Einstein e das condições de Darmois-Israel, estudamos a dinâmica da 4-brana nos casos pertinentes. Usando o formalismo de Euler-Lagrange, derivamos uma equação para o caminho mais curto em 5 e 6 dimensões. Aplicando esta equação, investigamos a possibilidade de se ter atalhos, verificando sua existência nos três últimos modelos. Calculamos os atrasos relevantes entre os sinais de gráviton e do fóton e a razão dos horizontes subentendidos correspondentes. As consequências são discutidas. / We consider four brane world models, namely, the modelo f Binétruy, Deffayet and Langlois with a static brane in a dynamical bulk, the modelo f Chamblin and Reall for dynamic domain dilatonic domain walls, the static brane model in na AdS spacetime containing a shielded singularity, and the generalization of the latter case, i.e., the dynamic brane model in na AdS or dS bulk containing a naked or shielded singularity. From the Einstein equations and the Darmois-Israel conditions we study the 4-brane dynamics in the pertinent cases. Using the Euler-Lagrange formalism we derive na equation for the shortest path in 5 and 6 dimensions. Applying this equation we investigate the possibility of having shortcuts verifying its existence in the three last models. We calculate the relevant delay between gráviton and photon sinals and the ratio of the corresponding subtended horizons. Consequences are discussed.

Chronic nerve recording and stimulation can be performed by means of nerve cuff electrodes in both animals and humans. These extraneural electrodes have been used not only for fundamental research but also for rehabilitation purposes as part of a neuroprosthetic device. They have therefore contributed to our knowledge of the nervous system and also allowed partial motor and sensory rehabilitation. However, the performance of existing nerve cuff electrodes remains limited and their designs must be improved. The main drawbacks of cuff electrodes are their poor selectivity and the morphological modifications they induce to surrounding tissue. Their selectivity is mainly dependant on the number of contacts which is limited by the hand-made manufacturing process. The morphological modifications are determined by the tissue-electrode interactions. A new spiral cuff nerve electrode is proposed to improve the selectivity and lessen the tissue reaction. The manufacture of this new electrode, based on photolithographic metal deposition technology, should allow for an increased number of contacts. Additionally, this electrode has self-sizing properties that potentially lowers the implant-induced tissue reaction. The present work aims to study the interactions between the electrode and implanted tissue in an attempt to better characterise the tissue reaction and to further control it. Firstly, the interactions between connective tissue and the laser-irradiated-platinum-metallised silicone rubber are assessed both with in vitro and in vivo methods. The cytocompatibility and biocompatibility of silicone is not altered by the platinum deposition process, suggesting that this new biomaterial can be used to manufacture cuff electrodes that can safely be implanted for chronic studies. The mechanical biocompatibility of spiral cuff nerve electrodes is then investigated by morphological, immunohistochemical and western-blots analyses. The peri-operative, acute and chronic events that are related to the implantation are studied. The results show that the commonly described fibrotic reaction surrounding the implant is preceded by an important early epineurial inflammation. Additionally, cytokines involved in this tissue reaction are identified and include the pro-inflammatory cytokine TNF-alpha and pro-fibrotic cytokine TGF-beta1. In continuation of the biocompatibility testing, cytokine neutralisation through monoclonal antibodies is proposed as a way to control some of the cuff electrode-induced tissue modifications. Immunohistochemistry and morphometry are used to demonstrate the feasibility of such a control. Results show that a single systemic injection of TNF-alpha neutralising antibodies is sufficient to reduce the early inflammatory reaction occurring in the epineurial compartment but not the subsequent fibrosis. The success of an implanted neuroprosthesis is fully dependant upon the interaction between the electrode and the surrounding tissue. This study suggests that, when trying to improve the design of an electrode, one should also consider the modulation of the tissue reaction as a convenient way to enhance the implanted electrode's long-term performance. / L'enregistrement et la stimulation chroniques de nerfs peuvent être réalisés au moyen d'électrodes neurales à manchon, aussi bien chez l'animal que chez l'homme. Ces électrodes extra-neurales ont été utilisées non seulement dans le cadre de recherches fondamentales mais aussi à des fins de réhabilitation au sein d'un dispositif neuro-prosthétique. Elles ont ainsi contribué à notre connaissance du système nerveux et ont parfois permis une restauration sensorielle et motrice partielle. Les performances des électrodes existantes demeurent cependant limitées et leur design doit être amélioré. Les principales faiblesses de ces électrodes à manchon sont leur sélectivité, insuffisante, et les modifications morphologiques qu'elles induisent au sein des tissus implantés. La sélectivité des électrodes dépend principalement du nombre de contacts que limite un procédé de fabrication manuel. Les modifications morphologiques sont, quant à elles, déterminées par les interactions entre les tissus et l'électrode. Une nouvelle électrode neurale, dite à manchon spiral, est proposée qui devrait accroître la sélectivité et réduire la réaction tissulaire. La fabrication de cette nouvelle électrode, basée sur la technologie de déposition photolithographique de métaux, devrait permettre d'augmenter le nombre de contacts. De plus, en raison de son aptitude à s'adapter au diamètre du nerf, cette électrode devrait potentiellement limiter la réaction tissulaire induite par l'implant. Le but de ce travail est d'étudier les interactions entre l'électrode et les tissus implantés afin de mieux caractériser la réaction tissulaire et, ultérieurement, la contrôler. Dans un premier temps, les interactions entre les tissus conjonctifs et le silicone après son irradiation au laser et sa métallisation sont testées au moyen de méthodes in vitro et in vivo. La cyto-compatibilité et la biocompatibilité du silicone ne sont pas altérées pas le procédé de dépôt du platine. Ceci suggère que ce nouveau biomatériau convient à la manufacture d'électrodes à manchon qui pourront être implantées chroniquement de façon sûre. Dans un second temps, la biocompatibilité mécanique des électrodes à manchon spiral est examinée au moyen d'analyses morphologiques, immunohistochimiques et de western-blots. Les événements péri-opératoires, aigus et chroniques liés à l'implantation sont étudiés. Les résultats montrent qu'une importante réaction inflammatoire précoce précède la réaction fibrotique autour de l'électrode, classiquement décrite après une implantation. De plus, une partie des cytokines impliquée dans la réaction tissulaire est identifiée: la cytokine pro-inflammatoire TNF-alpha et la cytokine pro-fibrotique TGF-beta1. Dans la continuité des études de biocompatibilité, la neutralisation de cytokine au moyen d'anticorps monoclonaux est proposé comme moyen de contrôle de modifications tissulaires induite par l'électrode à manchon. L'immunohistochimie et la morphométrie sont utilisées pour démontrer la possibilité d'un tel contrôle. Le résultats montrent qu'une seule injection systémique d'anticorps anti-TNF-alpha est suffisante pour réduire la réaction inflammatoire précoce dans le compartiment épineurial mais pas la fibrose subséquente. Le succès d'une neuroprothèse implantable dépend entièrement des interactions entre l'électrode et les tissus environnants. Cette étude suggère que, lors des tentatives d'amélioration du design des électrodes, la modulation de la réaction tissulaire devrait être considérée comme un moyen aisé d'augmenter les performances à long terme des électrodes implantées.

Consideramos quatro modelos de branas, a saber, o modelo de Binétruy, Deffayet e Langlois com uma brana estática em um bulk dinâmico, o modelo de Chamblin e Reall para paredes de domínio dinâmicas, o modelo de brana estática em um espaço-tempo AdS contendo uma singularidade, e a generalização do último caso, isto é, o modelo de brana dinâmica em um bulk AdS ou dS contendo uma singularidade nua ou protegida. Das equações de Einstein e das condições de Darmois-Israel, estudamos a dinâmica da 4-brana nos casos pertinentes. Usando o formalismo de Euler-Lagrange, derivamos uma equação para o caminho mais curto em 5 e 6 dimensões. Aplicando esta equação, investigamos a possibilidade de se ter atalhos, verificando sua existência nos três últimos modelos. Calculamos os atrasos relevantes entre os sinais de gráviton e do fóton e a razão dos horizontes subentendidos correspondentes. As consequências são discutidas. / We consider four brane world models, namely, the modelo f Binétruy, Deffayet and Langlois with a static brane in a dynamical bulk, the modelo f Chamblin and Reall for dynamic domain dilatonic domain walls, the static brane model in na AdS spacetime containing a shielded singularity, and the generalization of the latter case, i.e., the dynamic brane model in na AdS or dS bulk containing a naked or shielded singularity. From the Einstein equations and the Darmois-Israel conditions we study the 4-brane dynamics in the pertinent cases. Using the Euler-Lagrange formalism we derive na equation for the shortest path in 5 and 6 dimensions. Applying this equation we investigate the possibility of having shortcuts verifying its existence in the three last models. We calculate the relevant delay between gráviton and photon sinals and the ratio of the corresponding subtended horizons. Consequences are discussed.

This dissertation explores the consequences of atmospheric dynamics for observations of substellar mass objects (SMOs). Discussed first is the growth of cloud particles of various compositions in brown dwarfs of different surface gravities and effective temperatures. The structure of these objects is calculated with a one-dimensional radiative transfer model. To determine particle sizes, the timescales for microphysical growth processes, including nucleation, coagulation, and coalescence, are compared to the timescale for gravitational sedimentation. The model also allows for sustained uplifting of condensable vapor in convective regions. The results show that particle sizes vary greatly over the range of objects studied. In most cases, clouds on brown dwarfs do not dominate the opacity. Rather, they smooth the emergent spectrum and partially redistribute the radiative energy. The focus then shifts to extrasolar giant planets (EGPs). Results are presented from a three-dimensional model of atmospheric dynamics on the transiting Jupiter-like planet HD 209458b. As a close-in orbiter (known as a “roaster”), HD 209458b is super-heated on its dayside. Due to tidal locking of the interior, the dayside hemisphere faces the star in perpetuity, which leads to very different dynamics than is seen on Jupiter. The flow is characterized by an eastward supersonic jet (u ∼ 4 km s⁻¹) extending from the equator to the mid-latitudes. Temperature contrasts are ∼ 500 K at the photosphere. At 220 mbar, winds blow the hottest regions downstream from the substellar point by ∼ 60°, with direct implications for the infrared light curve. These simulations are extended to the study of carbon chemistry in HD 209458b’s atmosphere by coupling the CO/CH₄ reaction kinetics to the dynamics. Disequilibrium results from slow reaction rates at low temperatures and pressures. Effective vertical quenching near the ∼ 3 bar level leads to uniformly high concentrations of CO at the photosphere, even in cool regions where CH₄ is strongly favored thermodynamically. Observations are underway to detect these signatures of meteorology on HD 209458b and similar planets.

Well organized extra- curriculm activities deflect young people from the meaningglees leisure.