Anomalous X-ray Pulsars (AXPs) are a group of neutron stars that share several common properties. They are dubbed "anomalous'' because their observed luminosity exceeds the rate of loss of their rotational kinetic energy. According to the magnetar model, they are young, isolated neutron stars, powered by a large magnetic energy reservoir. Five of these AXPs (1E 2259+586, 4U 0142+61, RXS J170849.0-400910, 1E 1841-045, 1E 1048.1-5937) have been monitored with the Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE) since 1997 (1998 for two of the sources). The goal of the monitoring program is to study the timing behaviour of these sources including glitches, and the radiative variability in the soft X-ray band including pulsed flux changes, pulse profile changes, and bursts. The program provides a detailed description of the evolving properties of these objects, which can then be used to test AXP models, such as the magnetar model. In this thesis, I present some of my co-authored contributions to the AXP monitoring program. <br><br> I first present a long-term (1998-2006) study of AXP 4U 0142+61 in which we show that from 2000 to 2006 the pulse profile of the pulsar slowly evolved, and the pulsed flux increased by 29+/-8%. <br><br> AXP 4U 0142+61 then entered an active phase in 2006 March that lasted several months and included several X-ray bursts. I present a study of the behaviour of AXP 4U 0142+61 during this active phase. <br><br> I then present a long-term (1998-2007) study of AXPs RXS J170849.0-400910 and 1E 1841-045 in which we report on four new glitches. We show that AXPs are very active glitchers and that some AXP glitch properties are challenging to interpret in standard glitch models. Furthermore, we note that AXP glitches appear to fall in two classes: radiatively loud and radiatively quiet. <br><br> Finally, I present a long-term (1997-2008) study of AXP 1E 1048.1-5937 in which we show that three timing events occurred cont / Les pulsars X anormaux (AXPs) sont des étoiles à neutrons qui partagent certaines propriétés spécifiques. Ils sont dits "anormaux'" car leur luminosité est supérieure au taux de perte de leur énergie de rotation. Selon le modèle des "magnétars'', ces pulsars sont des étoiles à neutrons jeunes, isolées, et dont la luminosité provient d'un grand réservoir d'énergie magnétique. Cinq de ces AXPs (1E 2259+586, 4U 0142+61, RXS J170849.0-400910, 1E 1841-045, 1E 1048.1-5937) sont sous observation depuis 1997 dans le cadre d'un programme de surveillance utilisant le Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE). Le but de ce programme est d'étudier les propriétés temporelles de ces pulsars tels les changements soudains de fréquence, et d'étudier leurs propriétés radiatives tels les changements de flux pulsé, les changements de profil de pulse, et les sursauts d'énergie. Ce programme de surveillance aide à obtenir une description détaillée des propriétés de ces objets, qui servira à tester les modèles théoriques des AXPs, dont le modèle des "magnétars''. Dans cette thèse, je présente quelques-unes de mes contributions au programme de surveillance.<br><br>D'abord, je présente une étude à long terme (1998-2006) du AXP 4U 0142+61 où nous montrons qu'entre 2000 et 2006, le profil de pulse du pulsar a lentement évolué, et que le flux pulsé a augmenté de 29+/-8%.<br><br>Le AXP 4U 0142+61 est ensuite entré dans une phase active en mars 2006, dans laquelle il a émis plusieurs sursauts d'énergie. Je présente une étude du comportement du AXP 4U 0142+61 pendant cette phase active.<br><br>Ensuite, je présente une étude à long terme (1998-2007) des AXPs RXS J170849.0-400910 et 1E 1841-045. Dans cette étude, nous avons détecté quatre nouveaux changements soudains de fréquence. Nous montrons que dans le contexte de changements soudains de fréquence, les AXPs sont très actifs. Nous montrons auss

The method of Weyl orbit reduction for obtaining branching rules is extended to affine Kac-Moody algebras. The orbits of affine rank 2 and 3 algebras are obtained analytically and the fundamental orbits are decomposed into irreducible representations (I.R.). Numerical inversion of a triangular matrix then gives the orbit multiplicities in an I.R. Orbit to orbit branching rules are deduced for selected subalgebras and used to produce I.R. to I.R. branching rules.

The Solar Tower Atmospheric Cherenkov Effect Experiment (STACEE) is an atmospheric Cherenkov telescope that detects cosmic gamma-rays using the wavefront-sampling technique. STACEE uses the large mirror area of the National Solar Thermal Test Facility (NSTTF) to achieve an energy threshold below 200 GeV. This telescope was used to search for high-energy gamma-ray emission from the Crab Nebula and pulsar. A statistical excess of 4.07sigma in the number of on-source events compared to off-source events was detected in 15 hours of on-source observing time, corresponding to an integral flux above the energy threshold (Ethr = 185 +/- 35 GeV) of I(E > Ethr) = (2.5 +/- 0.6) x 10-10 photons cm -2 s-1. The observed flux is in agreement with the previous result obtained by STACEE-32 and consistent with the power law spectrum seen at higher energies. A special instrument was developed to make simultaneous observations of the Crab in the optical and gamma-ray bands. Pulsed emission was detected in the optical band, demonstrating the accuracy of the barycentering and epoch folding analysis tools. After barycentering the arrival times and calculating the rotational phases of gamma-ray events, no evidence for pulsed emission from the Crab pulsar was found. The upper limit on the pulsed fraction of the signal was 16.4% at the 99.9% confidence level. Unfortunately, neither the polar cap model, nor the outer gap model is excluded by this new upper limit.

Observations of five magnetars and two magnetar candidates carried out at 1950 MHz with the Green Bank Telescope in 2006-2007 were searched for periodic emission and bright single pulses. Also, Target-of-Opportunity observations of magnetar 4U 0142+61 at increasing intervals following its 2006 X-ray bursts were obtained. No radio emission was detected. The non-detections were used to place luminosity upper limits of < 4 mJy kpc^2 for periodic emission and < 10 Jy kpc^2 for single pulse emission. These are the most stringent limits yet for the magnetars observed. The implication of the non-detections and their resulting luminosity upper limits together with previous results is discussed, as is the importance of further radio observations of radio-loud and radio-quiet magnetars. / Des observations radio de cinq magnétars et deux candidats magnétar effectuée à 1950 MHz avec le télescope de Green Bank en 2006-2007 ont été analyse dans le but de détecter des émissions périodiques et des impulsions radios isolées. En outre, des observations "Target-of-Opportunity" du magnétar 4U 0142+61, effectuées à intervalles croissants, suite à ses sursauts X en 2006, ont été obtenues. Aucune émission radio n'a été détecté. Les non-détections ont été utilisées pour placer des limites supérieures deluminosité de < 4 mJy kpc^2 pour les émissions périodiques et de < 10 Jy kpc^2 pour les impulsions isolées. Ce sont les limites les plus strictes obtenues jusqu'à maintenant pour les magnétars observées. Nous discutons les implications des non-détections et leurs limites supérieures de luminosité comparées aux résultats précédents, de même que l'importance des observations radios supplémentaires de magnétars silencieux ou bruyant dans les ondes radios.

In this thesis, we study toy models of two-dimensional gravity. We first review two known models: the classical and quantum corrected CGHS models and the quantum corrected model of RST. These two models have black holes solutions with curvature singularities, similar to the Schwartzschild black hole. This singularity becomes naked in the RST model at a certain event during the evaporation. In the third chapter, we build a more general version with new quantum corrections beyond those presented in the RST model, which enable us to find a model without curvature singularities. We will also see that these new quantum corrections can affect the rate of Hawking radiation flowing from the black hole.

Pulsars are rapidly rotating neutron stars which are often noted for their very regular rotation rates. Young pulsars however, frequently exhibit two types of deviations from steady spin down, ``glitches'' - sudden jumps in spin frequency, which provide insight into pulsar interiors, and ``timing noise,'' a smooth stochastic wander of the pulse phase over long time periods. The youngest pulsars also offer a window into the physics that govern pulsar spin down via the measurement of the "braking index'' - a parameter that relates the observable spin frequency of the pulsar with the slowing down torque acting on the neutron star. This thesis discusses long-term timing observations of two young pulsars. First, we present observations of PSR J0205+6449, acquired with the Green Bank Telescope, the Jodrell Bank Observatory and the Rossi X-ray Timing Explorer. We present phase-coherent timing analyses showing timing noise and two spin-up glitches. We also present an X-ray pulse profile analysis showing that the pulsar is detected up to approximately 40 keV and does not vary appreciably over four years. We report the phase offset between the radio and X-ray pulse, showing that the radio pulse leads by 0.10+/-0.01 in phase. We compile measurements of phase offsets for this and other X-ray and gamma-ray pulsars and show that there is no relationship between pulse period and phase offset. Next, we present 10 years of monitoring of PSR J1846-0258 with the Rossi X-ray Timing Explorer. We report the first measurement of the braking index for this pulsar, n=2.65+/-0.01, only the sixth such measurement ever made, and show that the pulsar experienced a small glitch in 2001. In May 2006, PSR J1846-0258 was briefly transformed: it exhibited a series of X-ray bursts, a dramatic increase in the source flux, and significant softening of its X-ray spectrum - behaviours best explained in the context of the magnetar model. PSR J1846-0258 was thus identified as the first rotation-po / Les pulsars, des étoiles à neutrons tournant rapidement sur elles-mêmes, sont reconnus pour leur vitesse de rotation très régulière. Les jeunes pulsars, par contre, présentent fréquemment des comportements qui dévient du ralentissement uniforme de leur vitesse de rotation: des glitchs, variations brutales de la fréquence de révolution qui nous aident à comprendre l'intérieur des plusars, et le bruit chronométrique, une variation stochastique de la phase de rotation sur une longue échelle de temps. Les pulsars les plus jeunes nous offrent aussi un aperçu de la physique qui gouverne le ralentissement de la vitesse de rotation par l'indice de freinage, un paramètre qui relie la fréquence de rotation d'un pulsar au torque qui agit sur lui, et dont la valeur diminue graduellement. Cette thèse discute du chronométrage à long terme de deux jeunes pulsars. Tout d'abord, nous présentons des observations de PSR J0205+6449 acquises avec l'Observatoire de Green Bank, l'Observatoire Jodrell Bank ainsi que le Rossi X-ray Timing Explorer. Nous présentons l'analyse du chronométrage à phase cohérente montrant du bruit chronométrique ainsi que deux glitchs. Nous présentons aussi une analyse du profil du pulse en rayons X montrant que le pulsar est détectable jusqu'à ~40 keV et ne varie pas significativement sur quatre ans. Nous rapportons une mesure de la différence de phase entre le pulse radio et le pulse en rayons X, montrant que le pulse radio précède le pulse en rayons X par 0.10+/-0.01. Une compilation des différences de phase pour ce pulsar et d'autres qui émettent en rayons X et en rayons gamma montre qu'il n'y a aucune relation entre la période de rotation et la différence de phase. Ensuite, nous présentons 10 années de suivi de PSR J1846-0258 avec le Rossi X-ray Timing Explorer. Nous rapportons la première mesure de l'indice de freinage pour ce pulsar, n=2.65+/-0.01, le sixième indice mesuré à ce jour, et montrons que ce pul

We have conducted both targeted and wide-field surveys for exotic radio pulsars using the Arecibo, Green Bank, and Parkes telescopes. A survey of 22 globular clusters with Arecibo has discovered 11 millisecond pulsars, almost doubling the number known in these clusters. Ten of the new pulsars are in binaries, and 3 show eclipses. This survey has discovered significantly more very fast-spinning pulsars (Pspin ≲ 4 ms) and short orbital period systems (Porb ≲ 6 hr) than previous surveys of the same clusters. We discuss some characteristics of the globular cluster pulsar population in general, particularly the luminosity function. / In observations of the rich, massive cluster Terzan 5 with the Green Bank Telescope we have discovered the 1.396-ms pulsar J1748--2446ad, which is now the fastest-spinning neutron star known. The difficulty in detecting this pulsar, due to its very low flux density and high eclipse fraction (~40% of the orbit), suggests that even faster-spinning neutron stars exist. If the pulsar has a mass less than 2 M⊙ , then its non-rotating radius is constrained by the spin period to be < 16 km. The short period of this pulsar also constrains models that suggest gravitational radiation, through an r-mode instability, limits the maximum spin frequency of neutron stars. / Arecibo and Parkes searches of 5 potential ASCA X-ray counterparts to unidentified EGRET gamma-ray sources have revealed the young, energetic pulsar J2021+3651. PSR J2021+3651 is associated with the X-ray source AX J2021.1+3651, which in turn is likely associated with the COS B gamma-ray source 2CG 075+00, also known as GeV J2020+3658 and 3EG J2021+3716. This solves the long-standing mystery of this source's nature. Subsequent X-ray imaging and timing of PSR J2021+3651 with the Chandra observatory revealed a pulsar wind nebula whose morphology is reminiscent of the equatorial tori seen around some young pulsars, along with thermal emission from an embedded point source ( kTinfinity = 0.15+/-0.02keV). An observation in continuousclocking mode reveals a possible pulse detection from the point source. / Finally, we discuss two on-going, untargeted surveys of the Galactic Plane. These surveys hope to find exotic pulsars whose properties will elucidate the physics of pulsars, or which can potentially be used to study ultra-dense matter and strong gravity. The PALFA survey at Arecibo is using a 7-beam receiver at 1.4 GHz to cover the Arecibo-visible Galactic Plane. 28 pulsars have been discovered so far, including a few young, energetic pulsars and the youngest pulsar binary system known, PSR J1906+0746. The GBT350 survey at Green Bank is covering the Galactic Plane north of delta = 40°. Despite the 350-MHz observing frequency, the high resolution of these data allows us to maintain sensitivity to fast pulsars. Thus far, 14 pulsars have been discovered, 3 of which were found in time-domain searches for bright, dispersed bursts.

To date nearly 300 exoplanets have been discovered, most of them through measurements of the wobble induced by the planet in the motion of its host star. We have developed a program, based on Bayesian inference, to fit eccentric Keplerian orbits to exoplanet radial velocity data. The data consist of optical spectra obtained using the HIRES echelle spectrometer on the Keck I telescope. We have applied the program to 58 sets of measurements. We have obtained probability distributions for the orbital period and eccentricity for each set. We have found that clear upper and lower limits can be placed on the period while the eccentricity proves more difficult to constrain. From the average period probability distribution we prepared, we preliminarily concluded that there is a much higher probability to find exoplanets with periods below 10000 days than with periods above 10000 days. We also suspect the existence of a correlation between the period and the eccentricity, as well as that of a possible trend of decreasing period with increasing stellar metallicity. / À date presque 300 exoplanètes ont été découvertes, la plupart à travers des mesures du vacillement provoqué par la planète dans le mouvement de son étoile mère. Nous avons mis au point un programme, basé sur l'inférence bayésienne, pour modéliser des données de vélocité radiale pour la recherche d'exoplanètes par des orbites excentriques képlériennes. Les données sont des spectres optiques et ont été recueillies avec le spectromètre échelle HIRES au télescope Keck I. Nous avons utilisé le programme pour analyser 58 ensembles de données. Nous avons obtenu des distributions de probabilité pour la période orbitale ainsi que pour l'excentricité pour chaque ensemble. Nous avons trouvé qu'il est possible de placer des limites supérieures et inférieures sur la période, mais que l'excentricité est plus difficile à contraindre. À partir de la moyenne des distributions de probabilité que nous avons obtenu pour la période, nous avons préliminairement conclu qu'il y a une beaucoup plus grande probabilité de trouver des exoplanètes avec des périodes inférieures à 10000 jours qu'avec des périodes supérieures à 10000 jours. Nous suspectons la présence d'une corrélation entre la période et l'excentricité, ainsi qu'une possible tendance de la période à décroître à mesure que la métallicité stellaire augmente.

We investigate the constraints which can by applied on two different cosmological parameters using observations of the cosmic microwave background (CMB). First, we develop a method of constraining the cosmic string tension, $G\mu$, which uses the Canny edge detection algorithm as a means of searching CMB temperature maps for the signature of the Kaiser-Stebbins effect. We test the potential of this method using high resolution, simulated CMB temperature maps. By imitating the future output from the South Pole Telescope project, we find that a bound $G\mu<5.5\times10^{-8}$ could potentially be imposed. Second, motivated by the string gas cosmological model, we examine the constraint levied by the CMB on a blue tilted gravitational wave spectrum. We find that the CMB cannot provide a tighter bound than those coming from other observations, the most stringent of which is $n_{T}\lesssim0.15$ from nucleosynthesis. / Nous étudions les contraintes qui peuvent être appliquées sur deux paramètres cosmologiques en utilisant les observations du rayonnement de fond cosmologique (CMB). Premièrement, nous développons une technique de contrainte de la tension des cordes cosmiques, $G\mu$, en utilisant l'algorithme de détection des contours Canny afin de détecter la signature de l'effet Kaiser-Stebbins dans les cartes de température du CMB. Nous testons le potentiel de cette méthode avec des cartes de la température du CMB simulées à haute résolution . En imitant les futures données du projet South Pole Telescope, nous trouvons qu'une limite de $G\mu<5.5\times10^{-8}$ pourrait être imposée. Deuxièmement, dans le cadre du modèle cosmologique d'un gaz de cordes, nous examinons la limite imposée par le CMB sur un spectre des ondes gravitationnelles incliné vers le bleu. Nous trouvons que le CMB ne peut fournir de contrainte plus stricte que celles provenant d'autres observations, nommément la nucléosynthèse, qui impose déjà une limite de $n_{T}\lesssim0.15$.

We present a submillimeter survey of seven high-redshift galaxy clusters, of similar richness and redshift, from the Red-Sequence Cluster Survey (RCS) with the Submillimeter Common-User Bolometric Array (SCUBA) at both 850 and 450 micrometers. The sample consists of three galaxy clusters that exhibit unexpectedly pronounced optical arcs due to strong gravitational lensing, and a control group of four clusters with no apparent strong lensing. Ancillary observations at mid-infrared, radio, optical, and X-ray wavelengths allow for an identification of counterparts to many of the detected submillimeter luminous galaxies (SMGs), which provides redshift constraints and improved astrometry. A tentative excess is seen in the number density of objects within the lensing cluster fields compared to that in the control group. Utilizing photometric redshifts, we conclude that two of the galaxies within the lensing fields are likely cluster members and estimate infrared luminosities of 10^12-10^13 solar luminosities, comparable to that of ultraluminous infrared galaxies (ULIRGs). Such extreme luminosities correspond to intense starbursts with rates of 1000 solar masses per year. We investigate whether the difference in source counts derives from cluster member contamination or enhanced lensing cross-sections, with inconclusive results. / Nous présentons ici un relevé sub-millimétrique de sept amas de galaxies à haute redshift, ayant tous une richesse et un redshift similaire. Ce relevé provient du Red-Sequence Cluster Survey (RCS) pris avec le Submillimeter Common-User Bolometric Array (SCUBA) aux longueurs d'ondes de 850 et 450 micromètres. L'échantillon comprend trois amas de galaxies qui montrent des arcs optiques prononcés et inattendus due à un effet de lentille gravitationnelle forte, et comprend aussi un groupe contrôle de quatre amas n'ayant pas d'effet de lentille apparent. Des observations supplémentaires dans les ondes radio, infrarouge moyennes, optiques et dans les rayons X, permettent l'identification de contreparties pour plusieurs des galaxies sub-millimétrique lumineuses, ce qui restreint la mesure de redshift et améliore l'astrométrie. Nous observons un possible excès de la densité d'objets à l'intérieur des amas avec effet de lentilles par rapport à la densité dans le groupe contrôle. En utilisant les mesures de redshift par photométrie, nous concluons que deux des galaxies à l'intérieur des amas avec effet de lentilles sont des plausibles membres de l'amas et nous estimons des luminosités infrarouges de l'ordre de 10^12-10^13 luminosités solaires, comparable à celle des galaxies infrarouge ultra-lumineuses. De telles luminosités correspondent à une activité de formation stellaire intense avec un taux de 1000 masses solaires par année. Nous étudions également si la différence de densité de sources est due à de la contamination par des membres de l'amas ou à une section efficace d'effet de lentille élargie, sans obtenir de résultats concluants.