O principal objetivo deste trabalho é mostrar que é possível buscar por estrelas pobres em metais a partir da premissa de que uma grande fração destas será rica em carbono. Essa hipótese ainda não havia sido verificada pois muitas das chamadas estrelas CEMP (Carbon Enhanced Metal-Poor) foram negligenciadas em estudos anteriores devido à forma como foram executadas as buscas por estas estrelas. Estes objetos são importantes pois assumem o papel de registros fósseis das primeiras gerações estelares, uma vez que retêm em suas atmosferas informações vitais acerca da composição química do meio em que foram geradas. Por não apresentarem bandas moleculares intensas de carbono em seus espectros, muitas dessas estrelas não foram selecionadas para estudos em média/alta resolução. Este trabalho fornece, a partir do estudo da parte estelar do projeto HES (Hamburg/ESO Survey), que contém 4.404.908 objetos, dois novos índices de linha para a região da banda G do CH, em 4304 Å. Estes, pelo fato de possuírem uma largura de banda de 200 Å, conseguem superar falhas dos índices anteriormente definidos e representam com fidelidade as principais características desta região. Após uma análise detalhada da base de dados, e do cálculo dos novos índices de linha para todos os objetos disponíveis, foram identificadas com o telescópio SOAR 132 estrelas pobres em metais inéditas na literatura, sendo que 51% destas possuem metalicidades abaixo de [Fe/H] < -1.0 e apresentam consideráveis enriquecimentos em carbono ([C/Fe] > +0.5). Já para as estrelas encontradas com [Fe/H] < -2.5, a fração de estrelas com abundâncias de carbono [C/Fe] > +1.0 chega a 80%. Estimativas de abundâncias de elementos químicos tais como bário e estrôncio revelam que, mesmo com parâmetros atmosféricos e abundâncias de carbono semelhantes, as estrelas analisadas por este trabalho possuem mais de um tipo de cenário possível para sua formação. Neste ínterim, os objetos adicionados à literatura contribuem tanto para o aumento da estatística de estrelas pobres em metais quanto para testes de modelos teóricos de enriquecimento químico da Via Láctea. Finalmente, este trabalho também gerou uma lista de 6123 candidatas a estrelas CEMP inéditas na literatura. / The main goal of this work is to show that is possible to search for metal-poor stars based on the premise that a large fraction of these will be carbon-rich. This hypothesis had not yet been verified because many of the so-called CEMP (Carbon Enhanced Metal-Poor) stars were neglected in previous studies due to the design of the search for metal-poor stars with carbon enhancements. Those objects play a major role as fossil records of the very first generation of stars, since they carry in their atmospheres vital informations concerning the chemical composition of the medium where they were formed. By not showing strong carbon molecular bands in their spectra, many of those stars were not selected for follow-up studies in medium/high resolution. This work provides, based on the study of the stellar part of the HES (Hamburg/ESO Survey), two new line indices for the G band (4304 Å) that, by having a line band of 200 Å, can overcome the flaws of the previously defined indices and also truly represent the main features of this region. After an extensive analysis of the database and the calculation of the line indices for all the available objects, 132 new metal-poor stars were identified with the SOAR telescope, being that 51% of those stars with [Fe/H] < 1.0 present considerable carbon enhancements ([C/Fe]> +0.5). For the observed stars with [Fe/H] < 2.5, the fraction of objects with [C/Fe] > +1.0 rises up to 80%. Abundance estimates for barium and strontium show that, even with similar atmospheric parameters and carbon abundances, the stars analysed in this work have more than one possible formation scenario. Finally, this work also contributes with a 6123 CEMP star candidate list of unpublished objects.

O principal objetivo deste trabalho é mostrar que é possível buscar por estrelas pobres em metais a partir da premissa de que uma grande fração destas será rica em carbono. Essa hipótese ainda não havia sido verificada pois muitas das chamadas estrelas CEMP (Carbon Enhanced Metal-Poor) foram negligenciadas em estudos anteriores devido à forma como foram executadas as buscas por estas estrelas. Estes objetos são importantes pois assumem o papel de registros fósseis das primeiras gerações estelares, uma vez que retêm em suas atmosferas informações vitais acerca da composição química do meio em que foram geradas. Por não apresentarem bandas moleculares intensas de carbono em seus espectros, muitas dessas estrelas não foram selecionadas para estudos em média/alta resolução. Este trabalho fornece, a partir do estudo da parte estelar do projeto HES (Hamburg/ESO Survey), que contém 4.404.908 objetos, dois novos índices de linha para a região da banda G do CH, em 4304 Å. Estes, pelo fato de possuírem uma largura de banda de 200 Å, conseguem superar falhas dos índices anteriormente definidos e representam com fidelidade as principais características desta região. Após uma análise detalhada da base de dados, e do cálculo dos novos índices de linha para todos os objetos disponíveis, foram identificadas com o telescópio SOAR 132 estrelas pobres em metais inéditas na literatura, sendo que 51% destas possuem metalicidades abaixo de [Fe/H] < -1.0 e apresentam consideráveis enriquecimentos em carbono ([C/Fe] > +0.5). Já para as estrelas encontradas com [Fe/H] < -2.5, a fração de estrelas com abundâncias de carbono [C/Fe] > +1.0 chega a 80%. Estimativas de abundâncias de elementos químicos tais como bário e estrôncio revelam que, mesmo com parâmetros atmosféricos e abundâncias de carbono semelhantes, as estrelas analisadas por este trabalho possuem mais de um tipo de cenário possível para sua formação. Neste ínterim, os objetos adicionados à literatura contribuem tanto para o aumento da estatística de estrelas pobres em metais quanto para testes de modelos teóricos de enriquecimento químico da Via Láctea. Finalmente, este trabalho também gerou uma lista de 6123 candidatas a estrelas CEMP inéditas na literatura. / The main goal of this work is to show that is possible to search for metal-poor stars based on the premise that a large fraction of these will be carbon-rich. This hypothesis had not yet been verified because many of the so-called CEMP (Carbon Enhanced Metal-Poor) stars were neglected in previous studies due to the design of the search for metal-poor stars with carbon enhancements. Those objects play a major role as fossil records of the very first generation of stars, since they carry in their atmospheres vital informations concerning the chemical composition of the medium where they were formed. By not showing strong carbon molecular bands in their spectra, many of those stars were not selected for follow-up studies in medium/high resolution. This work provides, based on the study of the stellar part of the HES (Hamburg/ESO Survey), two new line indices for the G band (4304 Å) that, by having a line band of 200 Å, can overcome the flaws of the previously defined indices and also truly represent the main features of this region. After an extensive analysis of the database and the calculation of the line indices for all the available objects, 132 new metal-poor stars were identified with the SOAR telescope, being that 51% of those stars with [Fe/H] < 1.0 present considerable carbon enhancements ([C/Fe]> +0.5). For the observed stars with [Fe/H] < 2.5, the fraction of objects with [C/Fe] > +1.0 rises up to 80%. Abundance estimates for barium and strontium show that, even with similar atmospheric parameters and carbon abundances, the stars analysed in this work have more than one possible formation scenario. Finally, this work also contributes with a 6123 CEMP star candidate list of unpublished objects.

L'archéologie galactique consiste à disséquer et analyser les nombreuses composantes de la Voie Lactée afin de mettre en évidence et distinguer les processus physiques qui contribuent à sa formation et son évolution. Ceci est possible grâce à une estimation précise des positions, des vitesses ainsi que des propriétés de l'atmosphère stellaire des étoiles individuelles qui appartiennent aux différents populations stellaires qui composent chacune de ces composantes. De ce fait, ce domaine dépend non seulement d'observations photométriques, astrométriques et spectroscopiques permettant de mesurer en détail les propriétés stellaires mentionnées mais également de modèles théoriques précis afin de les confronter avec les données observationnelles. Au cours de cette thèse, j'ai mené une étude détaillée sur les effets de fonction de sélection sur les abondances métalliques en utilisant des sondages spectroscopiques aux grandes échelles, suivi d'observations spectroscopiques de petites et grandes résolutions sur les parties internes de la Voie Lactée afin de caractériser la nature chimique du bulbe galactique ainsi que le taux de formation stellaire dans la zone centrale moléculaire (CMZ). Avec les présents et futurs grands sondages dédiés à l'archéologie galactique tels que APOGEE, RAVE, LAMOST, GALAH, etc.., il est essentiel de connaître la fonction de sélection spécifique qui est associée à la stratégie de ciblage de chacun de ces sondages. En utilisant des champs communs et des lignes de visée similaires entre APOGEE, LAMOST, GES et RAVE, et tout en considérant des modèles de synthèse de population stellaire, J'ai étudié les effets de fonction de sélection sur la fonction de distribution de la métallicité (MDF) et sur le gradient vertical de métallicité dans le voisinage solaire. Mes résultats indiquent qu'il y a un négligeable effet de fonction de sélection sur la MDF ainsi que sur le gradient vertical de métallicité. Ces résultats suggèrent alors que différents sondages spectroscopiques (de différentes résolutions et de longueurs d'onde) peuvent être combinés dans des études similaires à condition que les métallicité soient placées sur la même échelle. Tandis que de plus en plus d'observations spectroscopiques des régions externes du bulbe de la Voie Lactée révèlent la complexité de sa morphologie, sa cinétique et de sa nature chimique, les études détaillées sur les abondances chimiques de la région interne du bulbe (400-500 pc) font en revanche défaut. Je présenterai alors des spectres de haute résolution dans la bande K d'étoiles géantes K/M issues de cette région obscure et obtenus à partir du spectrographe de haute résolution dans l'infrarouge, CRIRES (R-50,000) situé au VLT. Je discuterai ensuite la MDF et les abondances chimiques détaillées de notre échantillon dans cette région et également la symétrie Nord-Sud dans la MDF le long du petit axe du bulbe. Un enjeu majeur dans les modèles d'évolution chimique est le manque de connaissance vis à vis de l'histoire et du taux de la formation stellaire de la Voie Lactée. La partie centrale de la Voie Lactée (<200 pc), appelée communément la zone centrale moléculaire, possède un grand réservoir de gaz moléculaire avec des indications d'activités de formation stellaire durant les 100 000 dernières années. J'ai utilisé des spectres KMOS (VLT) de petite résolution afin d'identifier et analyser les objects stellaires jeunes et massifs (YSOs) et afin d'estimer le taux de formation stellaire dans la CMZ en utilisant la méthode de contage YSO. / Galactic archaeology deals with dissecting the Milky Way into its various components with the objective to disentangle processes contributing to the Milky Way formation and evolution. This relies on precise estimation of positions, velocities as well as stellar atmosphere properties of individual stars belonging to different stellar populations that make up each of these components. Thus this field relies on photometric, astrometric and spectroscopic observations to measure the above mentioned stellar properties in detail in addition to accurate models to compare the observed results with. In this thesis, I have carried out a detailed study of selection function effects on metallicity trends using larges scale spectroscopic surveys, followed by high and low resolution spectroscopic observations towards the inner Milky Way to characterise the chemical nature of the inner Galactic bulge and to measure the star formation rate in the central molecular zone (CMZ), respectively. With ongoing and upcoming large Galactic archaeology spectroscopic surveys such as APOGEE, RAVE, LAMOST, GALAH etc, it is essential to know the specific selection function which is related to the targeting strategy of each of them. By using common fields along similar lines of sight between APOGEE, LAMOST, GES and RAVE, and together with stellar population synthesis models, I investigate the selection function effect on the metallicity distribution function (MDF) and the vertical metallicitiy gradients in the solar neighborhood. My results indicate that there is negligible selection function effect on the MDF and the vertical metallicity gradients. These results suggest that different spectroscopic surveys (different resolutions and wavelength range) can be combined for such studies provided their metallicities are put on the same scale. While more and more spectroscopic observations of the outer bulge regions reveal the complex morphological, kinematic and chemical nature of the Milky Way bulge, there is a lack of detailed chemical abundances studies in the inner bulge region (400-500 pc). I will present high resolution K-band spectra of K/M giants in this highly obscured region obtained using the high resolution infrared spectrograph, CRIRES (R-50,000), on VLT. I will discuss the MDF and detailed chemical abundances of our sample in this region as well as the North-South symmetry in MDF along the bulge minor axis. A major challenge in the chemical evolution models is the lack of knowledge about the star formation history and the star formation rate in the Milky Way. The inner 200 pc of the Milky way, the so called central molecular zone, has a large reservoir of molecular gas with the evidence of star formation activity during the last 100,000 years. I used low resolution KMOS spectra (VLT) to identify and analyse massive young stellar objects (YSOs) and estimated the star formation rate in the CMZ using the YSO counting method.