Dans l'Univers local, la distribution de galaxies est bimodale, reflétant la relation existante entre la couleur et la morphologie. <br /> Une question clef en cosmologie observationnelle est de comprendre comment cette dichotomie est apparue au cours de l'histoire de l'Univers. Les relevés de galaxies ont pour but d'isoler des populations de galaxies à différentes époques cosmiques et de suivre leur évolution. Quantifier de manière fiable les morphologies de galaxies lointaines demeure cependant un obstacle majeur.<br /> Dans le visible, les progrès durant les dix dernières années proviennent essentiellement de données acquises par le télescope spatial Hubble (HST) grâce à la haute résolution angulaire délivrée. Au delà de z~1 pourtant, les caméras visibles du HST sondent le flux UV des galaxies ce qui peut biaiser la morphologie estimée vers des types tardifs. De ce point de vue, les observations dans le proche infrarouge au delà de z~1 sont particulièrement importantes puisque la lumière analysée provient d'étoiles évoluées et est donc moins affectée par des épisodes récents de formation stellaire. <br /> Dans cette thèse, on s'interroge sur la possibilité de quantifier les morphologies de galaxies lointaines dans l'infrarouge proche à l'aide de télescopes au sol afin de quantifier les effets de k-correction morphologique.<br /> Dans un premier temps, l'utilisation d'optique adaptative pour corriger les effets de la turbulence atmosphérique est explorée. On présente l'analyse de 79 galaxies observées avec le système d'optique adaptative NaCo du Very Large Telescope (VLT). Les limites sont obtenues grâce à des simulations exhaustives et des comparaisons avec le télescope spatial. Une première estimation de l'évolution morphologique depuis z~1.2 est obtenue à partir de cet échantillon. La comparaison avec les morphologies obtenues avec le télescope spatial laisse entrevoir des différences mais l'échantillon est trop petit pour extraire des conclusions robustes. Un programme d'observations plus large est proposé.<br /> Dans un deuxième temps, des améliorations aux méthodes classiques non-paramétriques d'estimation morphologique sont proposées (nombre illimité de paramètres simultanés, frontières non linéaires) afin de pouvoir analyser des données observées à travers l'atmosphère. On démontre que ces améliorations permettent une estimation morphologique en deux grands types (elliptique, spirale) avec un taux de réussite de ~80% sur des données limitées par le seeing. Le code source a été mis à disposition de la communauté. <br /> La méthode développée est ensuite employée pour analyser un échantillon de ~50000 galaxies dans l'infrarouge proche. L'évolution morphologique depuis z~2 est obtenue et une quantification des effets de k-correction morphologique est présentée par comparaison avec des données spatiales. On observe une augmentation de la fraction de galaxies elliptiques depuis z~2 (~20%) jusqu'à nos jours (~30%). La classification obtenue est globalement en bon accord avec celle obtenue avec des données spatiales dans le visible jusqu'à z~1. Au delà, la classification infrarouge a tendance à trouver ~1.5 fois plus de galaxies précoces.

Les supernovae de type Ia (SNe Ia) sont un des piliers de la cosmologie observationnelle moderne, celles-ci étant de bonnes chandelles standards utilisables pour des mesures de distances dans l'univers. L'analyse cosmologique à partir des SNe Ia s'appuie sur les mesures d'objets à grands et petits décalages vers le rouge (z), et actuellement le faible nombre d'observations de ces derniers constitue une source majeure d'incertitude.<br /><br />Cette thèse s'inscrit dans le cadre de l'expérience SNfactory, qui a pour objectif l'observation de SNe Ia proches (0.03 < z < 0.08) grâce à un spectrographe de champ intégral, SNIFS. Le travail présenté a porté d'une part sur l'étalonnage de la voie photométrique de SNIFS, et d'autre part sur l'analyse des courbes de lumière spectrophotométriques issues des données de SNIFS. Ces études ont abouties à la création du premier diagramme d'Hubble spectrophotométrique pour des SNe Ia proches.<br /><br />Une chaîne d'extraction de rapports photométriques entre nuits, nécessaires pour l'étalonnage en flux des spectres, a été mise en oeuvre. Les erreurs systématiques de ces rapports ont été estimées comme étant inférieures à 2%, et les courbes de lumière spectrophotométriques d'étoiles standards montrent une précision de 5% pour l'étalonnage absolu en flux dans des conditions non-photométriques. Les résidus du diagramme d'Hubble obtenu présentent une dispersion plus petite que celui fait avec les données disponibles à ce jour. Un ajustement cosmologique sans K-correction montre une réduction supplémentaire de 5%, qui jusqu'à présent était indistinguable de la "dispersion intrinsèque" des SNe Ia.