Les études détaillées d'amas de galaxies confirmés à grands redshifts sont peu nombreuses. L’objectif de cette Thèse est d’établir le premier catalogue d'amas confirmés spectroscopiquement à grand redshift et, pour la première fois à ces redshifts, d’étudier de manière statistique les propriétés des galaxies membres des amas. Dans cette Thèse, nous caractérisons et étudions 20 candidats amas à redshifts 1.4 < z < 2.8 parmi les candidats les plus prometteurs de l’échantillon CARLA. Nous réduisons et analysons des données spectroscopiques grism sans fente et imagerie proche-infrarouge des amas candidats, obtenues avec le télescope spatial Hubble. Nous mesurons plus de 700 redshifts au sein des champs observés, et confirmons spectroscopiquement 16 amas CARLA dans l’intervalle 1.4 < z < 2.8; ces amas sont associés à des noyaux galactiques actifs à fortes émissions radios (RLAGN) en leur centre, par sélection. Cet effort fait plus que doubler le nombre d’amas confirmés à ces redshifts. Nous étudions également le taux de formation stellaire des galaxies membres des amas en fonction de leur masses stellaires, et de la distance aux RLAGN. Nous trouvons que les galaxies membres massives sont situées sous la séquence principale jusqu’à z=2, ce qui suggère déjà à ces redshifts une évolution accélérée des galaxies massives au sein des amas. Nous trouvons également une concentration plus importante de membres actifs à plus petits rayons des RLAGN, jusqu’à z=2. Ceci est en accord avec un renversement de la relation densité vs. taux de formation stellaire pour nos amas CARLA à 1.4 < z < 2.0, ce qui suggère que les amas CARLA représentent une phase de transition de l’évolution des galaxies au sein des amas. Nous étudions également les populations stellaires de deux de nos amas confirmés à redshift z=2.0. Nous analysons les relations couleurs-couleurs et couleurs-magnitudes de ces deux amas et montrons que l’une des structures à z=2 possède une séquence rouge de galaxies passives. Globalement, nos résultats démontrent que les amas CARLA représentent des structures riches comprenant des populations mixtes de galaxies évoluées et massives sans formation stellaire, et des galaxies actives formant des étoiles. Cet échantillon sans précédent de 16 amas confirmés spectroscopiquement dans l’intervalle de redshift 1.4 < z < 2.8 constitue un échantillon idéal pour étudier statistiquement la phase de transition des amas de galaxies, ainsi que les mécanismes de suppression de la formation stellaire. (Abrégé) / Detailed studies of high-redshift confirmed galaxy clusters are based on a few individual objects. In this Thesis, we therefore aim at building the first sample of spectroscopically confirmed clusters at high-redshifts and, for the first time at these redshifts, statistically infer cluster member galaxy properties. In this Thesis, we study and characterize 20 cluster candidates at redshifts 1.4 < z < 2.8, which represent the most promising cluster candidates from the CARLA sample. We reduce and analyze slitless grism spectroscopic and near-infrared imaging data of the fields, obtained with the Hubble Space Telescope. We measure redshifts for over 700 star-forming sources in the 20 fields, and we spectroscopically confirm 16 CARLA clusters in the range 1.4 < z < 2.8; by selection, these clusters are associated with powerful radio-loud active galactic nuclei (RLAGN) at their center. This effort alone more than doubles the number of confirmed clusters at these redshifts. We study cluster member star-formation rates (SFRs) as a function of their stellar masses and distances from the RLAGN. We find that massive members are located below their star-forming main-sequence up to z=2. This implies that the massive star-forming end of the cluster population already followed an accelerated evolution at these high redshifts. We also find an increasing concentration of star-forming members with smaller radii relative to the RLAGN, at all redshifts up to z=2. Our 1.4 < z < 2.0 cluster members are therefore consistent with a reversal of the SFR-density relation. This is a first evidence showing that CARLA clusters represent a transition phase for cluster galaxy evolution. We also study stellar populations of two of our confirmed CARLA clusters at z=2.0. We study their color-color and color-magnitude relations and show that one of the two structures is comprised of a z=2 red sequence of passive candidate members. Together, these results provide clear evidence that our confirmed CARLA clusters represent rich structures comprised of mixed populations, including both evolved, passive, massive galaxies, and galaxies with ongoing star formation. Together, this unprecedented sample of 16 confirmed clusters at 1.4 < z < 2.8 constitutes an ideal sample for further statistical investigation of the cluster transition phase, including study of quenching mechanisms. (Abridged)

Supernovae (SNe) and more specifically Core-Collapsed SNe (CC SNe) are signatures of on-going star formation (SF), and higher star formation rates. In this project, we perform a study of all SNe ever discovered inside a specific type of galaxy: a type-1 Active Galactic Nucleus (AGN1). We calculate the SN detection fraction for CC SNe and thermonuclear SNe in AGN1. In AGN1, inclination of the host galaxy and the radial distance of the SN to the center of the galaxy are displayed. As a second goal, we gather all SNe from the OpenSN catalogue found close to an AGN1, classify them and compare them with the full sample of OpenSN catalogue host galaxies. Results:We found and calculated the SN detection fraction of AGN1s. We found 16 SNe exploding in 13 different AGN1 host galaxies. The CC/Ia SN ratio is ~ 0.78. Comparing by similar morphology, the AGN1-host galaxies with all the host galaxies from OpenSN, we see that the detection fractions are higher in spiral AGN1 hosts than in normal spiral galaxies, but the difference is not significant (~ 0.4\sigma) to be considered.

Drei Botenteilchen koennen benutzt werden, um Informationen ueber Quellen der Kosmischer Strahlung zu erhalten: Photonen, geladene Teilchen und Neutrinos. In dieser Arbeit wird anhand von Beobachtungsdaten und theoretischen Modellen der Zusammenhang zwischen extrem hochenergetischer Gammastrahlung und Neutrinos untersucht. Um die Wahrscheinlichkeit fuer die Entdeckung einer Neutrino-Punktquelle zu erhoehen, wurden neue Ansaetze entwickelt. Zum einen wurde fuer 7 Objekte eine Suche nach Zeit- und Richtungskorrelationen zwischen Neutrinoereignissen, registriert vom AMANDA-II Teleskop am Suedpol, und den von IACT-Teleskopen im Zeitraum 2004-2006 beobachteten Gammastrahlungsausbruechen durchgefuehrt. Zum anderen wurde das selbe AMANDA-II Datensatz analysiert, unter Verwendung eines neuen Algorithmus zur Suche nach Strukturen in der zeitlichen Verteilung von Neutrino-Ereignissen aus einer vordefinierten Richtungen. Keine der Analysen fuehrte zur Entdeckung einer Neutrino-Punktquelle. Die zeitlich lueckenhafte Aufzeichnung von TeV Gammastrahlungs Daten, stellt eine der schwerwiegendste Einschraenkung bei Korrelationsstudien dar. Dieses Problem wurde in der vorliegenden Arbeit durch die Analyse historischer IACT Daten und neuer Ergebnisse des MAGIC AGN Beobachtungsprogramms beruecksichtigt. Anhand dieser Daten konnte eine statistische Analyse der verschiedenen Emissionszustaende zweier extragalaktischer Gammastrahlungsquellen durchgefuehrt werden. Aufgrund einer zu geringen Statistik der Messungen konnten jedoch keine endgueltigen Schluesse ueber die Wahrscheinlichkeit, diese Quellen in einem Emmisionszustand oberhalb eines gewissen Schwellenwertes anzufinden, gezogen werden. Fuer die zwei Quellen, Mrk501 und 1ES1959+650, werden hier die Ergebnisse des MAGIC AGN Beobachtungsprogramms von 2007 bis 2008 vorgestellt. Beide Quellen wurden in einem aehnlich niedrigen Zustand vorgefunden und wiesen maessige Variabilitaet und keine auffaelligen Ausbrueche auf. / Three messengers can be used to extract information about the sources of cosmic rays: photons, charged particles and neutrinos. In this work the connection between the TeV gamma-rays and neutrinos is investigated in the context of recent observations and theoretical models. In order to increase the probability of detecting a neutrino point source two new approaches were developed. First, a correlation study of possible time and directional coincidences of neutrino events, detected by the AMANDA-II telescope at the South Pole, and gamma-ray flares, observed by the Imaging Atmospheric Cherenkov Telescopes in the years 2004-2006, was performed for 7 objects. Secondly, the same AMANDA-II data set was analyzed using a new algorithm which looks for structures in the time distribution of the neutrino events from pre-defined directions. None of the analysis resulted in a detection of a neutrino point source. The sparse time and flux state coverage of the TeV gamma-ray data is one of the most serious issues connected with any correlation study involving photons from the high energy range. This problem was addressed in this work by an analysis of historical gamma-ray data and of the recently obtained results from the MAGIC AGN monitoring program. Based on this data a statistical analysis of different emission states of two extragalactic TeV gamma-ray sources, was performed. Due to still low flux statistics, no final conclusions concerning the probability of finding those sources in a flux state above a certain threshold can be made. The results of the MAGIC AGN monitoring program from the observational season 2007/2008 are presented here, for two sources: Mrk501 and 1ES1959+650. Both sources were found in a similarly low state and show moderate variability with no prominent flares. Since a part of the 2008 monitoring data of Mrk501 was collected during a multiwavelength campaign a modeling of its broad-band Spectral Energy Distribution is also discussed.

Aktive galaktische Kerne (AGN) gehören zu den besten Quellkandidaten der hochenergetischen kosmischen Strahlung. Es wird erwartet, dass hochenergetische Neutrinos durch Interaktion der kosmischen Strahlung mit Materie oder Photonfeldern in der Nähe der Quellen erzeugt werden. Der resultierende Neutrinofluss kann dieselbe Zeitvariabilität aufweisen wie elektromagnetische Strahlung die von diesen Quellen emittiert wird. Diese Zeitvariabiltät kann in Neutrinoanalysen zusätzlich zu Energie-und Ortsinformationen benutzt werden, um die Detektionswahrscheinlichkeit zu erhöhen. Im Rahmen dieser Arbeit werden zwei neue Methoden entwickelt, welche benutzt werden um nach Neutrino-flares in Aktiven Galaktischen Kernen zu suchen: Die Multi-flare und Multi-flare-Stacking-Methode. Die Multi-flare-Methode ist so entworfen, dass sie nicht nur sensitiv auf einen hellen Flare ist, sondern auch auf weitere schwächere Flares welche normalerweise individuell nicht detektiert werden können. Die Multi-Flare-Methode benötigt keine Zeitkoinzidenz mit Ausbrüchen im elektromagnetischen Spektrum. Sie ist auch sensitiv auf unkorrelierter Neutrinoemission mit unterschiedlicher Dauer der einzelnen Flares, was in einigen Emissionsmodellen vorkommt. Die Multi-Flare-Stacking-Methode ist eine Erweiterung der Multi-Flare-Methode auf zusätzliche Quellen. In ihr werden mehrere schwache, variable Quellen, welche individuell zu schwach sein können um detektiert zu werden, zusammen mit der Stackingmethode analysiert. Die beiden Analysemethoden werden auf eine vorselektierte Liste von Aktiven Galaktischen Kernen angewandt. Hierfür werden drei Jahre Daten des IceCube Neutrinoteleskops verwendet (Mai 2009-June-2012). Kein statistisch signfikanter Neutrinoflare wurde gefunden und obere Fluenzgrenzen f ̈ur jede der Quellen werden ausgerechnet. Diese Grenzen sind im Durchschnitt um einen Faktor zwei besser als vorherige Obergrenzen von Analysen einzelner Flares. / Active Galactic Nuclei are among the best candidate sources for high-energy cosmic rays. High-energy neutrinos are expected to be produced in these sources via interactions of cosmic rays with matter or photon fields present in the source vicinity. The resulting neutrino flux may exhibit time variability on the same time scales than the ones observed in the electromagnetic radiation that is emitted from these sources. Time variability can be taken into account in high-energy neutrino searches in order to increase their detection probability with respect to search methods that include only energy and spatial information. In this work, two new methods are developed to look for high-energy neutrino flares emitted from Active Galactic Nuclei: the Multi-flare and Multi-flare stacking method. The Multi-flare method is designed to be sensitive not only to one bright flare emitted from a single source, as considered in other existing search methods, but also to several weak flares that might not be detected individually. This is achieved by developing a likelihood stacking approach that analyzes the cumulative neutrino emission from several flares. This method does not assume a-priori time coincidences with photon flares observed in the electromagnetic spectrum, allowing uncorrelated neutrino emission with different flare durations as considered in some emission models. The Multi-flare stacking method is an extension of the Multi-flare method to include several sources that might be too weak for individual detection. The two search methods are applied to a pre-selected list of Active Galactic Nuclei using data of the IceCube Neutrino Observatory (May-2009 to May 2012). No statistically significant neutrino flares are detected and fluence upper limits are calculated for each selected source. These limits are on average a factor of two better than previous upper limits from single-flare searches.

Une fraction non négligeable de l'histoire de la formation stellaire a lieu dans des environnements très affectés par la poussière. Il est donc naturel de se demander si on arrive à bien contraindre cette activité de formation d'étoiles. En effet, une part importante de cette activité pourrait être manquée due à la présence de poussière. C'est dans ce contexte que s'inscrit le travail que je vais présenter.Dans la première partie de ma thèse, j'ai eu pour but de déterminer la fraction de galaxies lumineuses formant des étoiles à haut redshift (i.e. 1.5<z<3) sélectionnées à partir des observations MIPS-24μm du champs COSMOS manquées par les critères UV/optique que je détaille ci-après. J'ai appliqué à mon échantillon de galaxies les critères BzK et BM/BX, ainsi que la sélection des «IRAC peakers» et celle des sources optiquement faibles mais brillantes en IR (OFIR, de l'anglais «Optically Faint IR-bright sources»). J'ai ensuite quantifié la contribution de ces différentes sous-populations à la fonction de luminosité à 8μm au repos ainsi qu'à la densité de taux de formation d'étoiles à z~2. Les résultats obtenus soulignent le danger d'utiliser des sélections couleurs de ce type lorsque l'on cherche à quantifier la formation stellaire enfouie dans la poussière. En effet, si le critère BzK offre une identification quasi-complète (~90%) de l'échantillon 24μm, il n'en est pas de même des autres critères. Par exemple, la sélection BM/BX manque 50% des sources considérées et celle des «IRAC peakers» ne sélectionne que 64% de l'échantillon d'étude. Il faut par conséquent être prudent lorsqu'on décide d'utiliser de telles méthodes de sélection qui entraînent nécessairement des extrapolations incertaines, pouvant ainsi fausser notre compréhension de la contribution des galaxies fortement affectées par l'extinction.Dans une seconde partie, je cherche à comprendre la nature composite des sources OFIR les plus brillantes. Cette démarche vise à apporter une compréhension supplémentaire à la connexion AGN/galaxie à flambée de formation stellaire. En se basant sur les données PACS à 100 et 160 μm du satellite herschel, je peux mieux contraindre les distributions spectrales d'énergie de mes sources. Je souhaite déterminer la fraction de la luminosité de ces sources due à la présence d'un AGN ou à la forte activité de formation stellaire dans le but de mieux comprendre le lien entre ces deux phénomènes. Ces sources OFIR brillantes (F_24μm> 1mJy) présentent des couleurs 100/24 et 160/24 plus faibles que les autres sources du champ COSMOS et leur luminosité semble donc provenir majoritairement d'un AGN. Les avancées technologiques et l'exploration des longueurs d'ondes en infra-rouge lointain et en submillimétrique, avec notamment Herschel, SCUBA-2, Alma, JWST, permettront de mieux comprendre la connexion AGN/ flambée de formation stellaire au sein des galaxies jusqu'à des hauts redshifts. / A non-negligible fraction of the star formation across cosmic time occurred within dust-enshrouded environment. One question of the main interest is then do we really know the exact amount of star formation activity. Indeed, this amount could be strongly biased by the effect of dust extinction.This features the context of the work I will discuss here.First of all, I focused my work on determining the number of luminous star-forming galaxies at 1.5<z<3 that are potentially missed by traditional UV/optical selections. I based my work on 24μm sources brighter than 80μJy in the COSMOS field. I applied to this mid-IR selected sample the BzK and BM/BX criteria, as well as the selections of the "IRAC Peakers" and the "Optically Faint-IR bright" galaxies (OFIR). I also quantified the contribution of these sub-populations to the IR luminosity and cosmic star formation density at z~2. I found that the BzK criterion offers an almost complete (~90%) identification of the 24μm sources at 1.4<z<2.5. In contrast, the BM/BX criterion misses 50% of the MIPS sources and the "IRAC Peakers" one only selects 64% of my sample. Color selections of distant star-forming galaxies must be indeed used with a lot of caution given the substantial bias they can suffer. In particular, the effect of dust extinction strongly affects the completeness of identifications at the bright end of the bolometric luminosity function, which could lead to large and uncertain extrapolations in order to account for the contribution of dusty galaxies missed by these selections.In a second time, I was interested in the composite nature of ultra-luminous infra-red galaxies presenting extreme optical/mid-IR colors at z∼2. I here try to better understand the Starburst/AGN connection in the brightest sources of my OFIR sample. Using PACS 100 and 160 μm from the Herschel Telescope, I have better constraints on the spectral energy distributions of the sources. The goal here is to determine the fraction of the IR luminosity due to the AGN and the fraction due to a strong star-forming activity. Theses really bright (F_24μm> 1mJy) OFIR sources present fainter 100/24 and 160/24 colors than the rest of the 24μm-selected sources. Their luminosity might then come from a strong AGN activity. The forthcoming facilities that will operate at long wavelengths (e.g., JWST, AKMA, SCUBA-2, etc.) will allow a better understanding of the link between the AGN activity and the star-forming one, up to high redshifts.

Das IceCube Neutrino Teleskop hat einen diffusen Fluss hochenergetischen astrophysikalischen Neutrinos entdeckten. Allerdings sind die Quellen die für die Mehrzahl der nachgewiesenen Neutrinos verantwortlich sind, noch unbekannt. Diese Arbeit untersucht die Möglichkeit, dass der beobachtete Neutrino-Fluss im Zentrum von aktiven galaktischen Kernen (AGN) erzeugt wird. Eine Stacking-Analyse wird durchgeführt, um die Korrelation zwischen verschiedenen Subpopulationen von AGN und hochenergetischen Neutrinos unter Verwendung von IceCube-Daten aus acht Jahren zu testen. AGN werden anhand ihrer Radioemission, Infrarot-Farbeigenschaften und ihres Röntgenflusses. Die Leuchtkraft der Akkretionsscheibe wird verwendet, um den Beitrag ausgewählter Galaxien zum Neutrinosignal zu gewichten. Die leuchtende AGN-Population trägt zu ~52% des von IceCube gemessenen diffusen Flusses bei 100 TeV mit einem Best-Fit-Spektralindex von 2 bei mit 2.83 sigma post-trial Signifikanz. Für die AGN-Probe mit geringer Leuchtkraft wird eine Signifikanz nach dem Versuch von nur 0.66 sigma gefunden, daher werden Obergrenzen festgelegt. Unter Annahme des Spektralindex für den astrophysikalischen Fluss von 2 und einer gleichverteilten gleiche Zusammensetzung Neutrinoflavour-Zusammensetzung auf der Erde, wird eine obere Flussgrenze berechnet, die den maximalen Beitrag der Kerne von AGN mit geringer Leuchtkraft zum diffusen TeV-PeV-Neutrino-Fluss auf ~51% bei 100 TeV beschränkt. Für diese Arbeit wurde auch eine neue Rekonstruktionsmethode entwickelt. In IceCube werden hochenergetische Myon-neutrinos durch die sekundären Myonen identifiziert, die durch Wechselwirkungen über geladene Ströme mit dem Eis erzeugt werden. In dem hier vorgestellten Rekonstruktionsschema wird die erwartete Ankunftszeitverteilung durch ein vorbestimmtes stochastisches Myon-Energieverlustprofil parametrisiert. Diese realistischere Parametrisierung führt zu einer Verbesserung der Myon-Winkelauflösung in IceCube um etwa 20%. / The IceCube neutrino telescope has measured a diffuse flux of high-energy astrophysical neutrinos. However, the sources responsible for the emission of the majority of the detected neutrinos are still unknown. The goal of this thesis is to explore the possibility that the neutrino flux observed by IceCube is produced in the cores of Active Galactic Nuclei (AGN). A stacking analysis is conducted to test for a correlation between various sub-populations of AGN and high-energy neutrinos using eight years of IceCube data. AGN are selected based on their radio emission, infrared color properties, and X-ray flux using the NVSS, AllWISE, ROSAT and XMMSL2 catalogs. The accretion disk luminosity estimated by the observed soft X-ray flux is used as a proxy for the contribution of selected galaxies to the neutrino signal. Two of the three AGN samples tested in this analysis show over-fluctuations, with the highest significance being of 2.83 sigma after trial correction. The luminous AGN population is found to contribute to ~52% of the diffuse flux measured by IceCube at 100 TeV with a best-fit spectral index of 2. For the low-luminosity AGN sample a post-trial significance of only 0.66 sigma is found, therefore upper limits are set. Assuming the spectral index for the astrophysical flux to be 2 and an equal composition of neutrino flavours arriving at Earth, an upper flux limit is calculated which constrains the maximal contribution of the cores of low-luminosity AGN to the diffuse TeV-PeV neutrino flux to be ~51% at 100 TeV. A new reconstruction method has also been developed for this thesis. In IceCube high-energy muon neutrinos are identified through the secondary muons produced via charge current interactions with the ice. In the reconstruction scheme presented in this thesis, the expected arrival time distribution is parameterized by a predetermined stochastic muon energy loss pattern, leading to an improvement of about 20% to the muon angular resolution of IceCube.

The overall aim of this thesis is to investigate the environments of AGN, in particular, the density of galaxies in the environments of radio-loud and radio-quiet AGN. This determines whether AGN trace dense environments at high redshifts and whether the environments are important in addressing the problem of radio-loud dichotomy. I extend my research by investigating whether star-formation evolves differently in high-redshift AGN environments compared to the field. I begin by investigating the environments of 169 AGN using Spitzer data at z ∼ 1. I investigate the source density of star-forming galaxies in the environments of radio galaxies, radio-loud quasars and radio- quiet quasars. I do not find any significant overdensity of star-forming galaxies in these environments, although I find tentative evidence for a diff erence in the colours of galaxies in the radio galaxy environments compared to the quasar and field environments. I next use VIDEO data to investigate the environments of the quasars out to z ∼ 3. Firstly, I use a training sample of QSOs and galaxies, which trains a neural network to detect QSOs in the VIDEO data. I detect 274 possible QSOs in the VIDEO data using this method. I am able to determine that the efficiency of the neural network clas- sification is 95 per cent using the training sample. I compare these results to a colour selection method, which detects 88 QSOs in the VIDEO data, and find that the neural network is able to detect ∼ 80 per cent of the colour selected QSOs at Ks = 21. I then investigate the source overdensity using a radial analysis on the environments of the VIDEO QSOs. I find a significant overdensity of galaxies in the environments of the whole QSO sample and in the environments of the radio-loud quasars compared to the radio-quiet quasars. I extend the density analysis by using a second density measure, called the spatial clustering amplitude technique, to compare the environments of the quasars with their radio luminosities, absolute magnitudes and redshifts. I do not fi any significant correlations between environmental density and radio luminosity, absolute magnitude or redshift for the QSOs. I extend this research to investigate the type of galaxies found in the AGN environments. However, I do not find any significant differences between the type of galaxies found in the QSO environments and the background field.

In the study of habitability of terrestrial exoplanets, both life-supporting conditions and the prevalence of transient life-threatening events need to be considered. One type of hazardous effect that has so far not received much attention is the thermal effect of a nearby active galactic nucleus (AGN), or in this particular case, the class of the AGN known as a quasar. In this work we investigate the thermal effect from a quasar by calculating the number of habitable terrestrial planets (HTP) in an elliptical or bulge-dominated galaxy, that goes extinct when exposed to the quasar radiation in a limited wavelength range. This is done by approximations and modelling along with pre-existing formulas and data from earlier publications. As a result, the influence by a quasar during the time span of quasar activity will have a less significant impact on the habitability in solar-type stellar systems than expected. Assuming tQSO = 108 yrs of quasar activity, results in the number of affected HTP, ≈ 1 × 105, 9 × 105 and 4 × 108 for isotropic spherical radiation and ≈ 1 × 106, 8 × 106 and 3 × 109 for a double-conical radiation. In terms of stellar mass fraction, ≈ 1.3%, 1.0%, 0.4% for isotropic radiation and ≈ 12.8%, 9.5%, 3.8% for conical, is affected. The results of this work are hoped to provide a rough estimation of the thermal impacts of a quasar on the habitability as well as to point out the most important parameters when considering this model. / I studier om beboeligheten på jordlika exoplaneter övervägs både förutsätningar för liv på planeten men även livshotande händelser i planetens närhet. En typ av farlig effekt som hit- intills inte fått mycket uppmärksamhet, är det termiska effekterna från en aktiv galaxkärna (AGN) eller som i detta fall, AGN-typen kvasar. I detta arbete studeras de termiska effekterna från en kvasar genom att beräkna antalet beboeliga jordlika exoplaneter (HTP) i en elliptisk eller bulge-dominerad galax, (bulge-centralförtätning), som blir obeboeliga då de utsätts för kvasarens strålning i ett begränsat våglängdsområde. Detta görs genom antaganden och modellering av redan befintliga formler och data från tidigare publikationer. Detta resulterar i en mindre inverkan av kvasaren på system kring sollika stjärnor än förväntat. Antaget tQSO =108 år av kvasar-aktivitet ger antal påverkade HTP, ≈ 1 × 105, 9 × 105 och 4 × 108 vid isotropisk strålning och 1 × 106, 8 × 106 och 3 × 109 vid dubbel-konisk formad strålning. Uttryckt i andel stjärnmassa motsvarar detta ≈ 1.3%, 1.0%, 0.4% för sfäriskt fall och ≈ 12.8%, 9.5%, 3.8% vid koniskt. Detta arbete hoppas kunna ge on grov uppfattning om kvasarens termiska effekter på beboligheten men även identifiera det mest betydande parametrarna i denna modell.

Active galactic nuclei (AGN) jets are energetic phenomena where twin jets of plasma emerge perpendicular to the plane of the accretion disk surrounding supermassive black holes in galactic centers. Radio-loud jets are largely divided into classes based on the angle of observation (blazars versus radio galaxies), spectral line widths (Flat Spectrum Radio Quasars/FSRQs versus BL Lac objects/BL Lacs), and location of the synchrotron peak frequency in their spectral energy distribution (high-spectral peaked/HSP, intermediate-spectral peaked/ISP, or low-spectral peaked/LSP).<br><br>The linear fractional polarization of the radio emission and the direction of the polarization plan (electric vector position angle, "EVPA'') can be measured, providing information on the properties of the jets' magnetic field. This study uses and describes some processing of data from the MOJAVE program, taken with the VLBA at 15 GHz, to investigate the polarization behavior of 387 AGN. <br><br>The most polarized jets have good alignment between the EVPA and the local jet direction, and higher stability in both fractional polarization and the EVPA. This characterization best describes BL Lacs, which are notably different from FSRQs. HSP BL Lacs have lower fractional polarization than LSP BL Lacs, with fractional polarization partially dependent on apparent jet speeds. These results have supported a scenario where HSP BL Lacs and LSP BL Lacs are similar objects with differing relativistic beaming factors, while FSRQs and BL Lacs as a class have inherent differences in the makeup of their magnetic fields.

This thesis rests on two large Active Galactic Nuclei (AGNs) surveys. The first survey deals with galaxies that host low-level AGNs (LLAGN) and aims at identifying such galaxies by quantifying their variability. While numerous studies have shown that AGNs can be variable at all wavelengths, the nature of the variability is still not well understood. Studying the properties of LLAGNs may help to understand better galaxy evolution, and how AGNs transit between active and inactive states. In this thesis, we develop a method to extract variability properties of AGNs. Using multi-epoch deep photometric observations, we subtract the contribution of the host galaxy at each epoch to extract variability and estimate AGN accretion rates. This pipeline will be a powerful tool in connection with future deep surveys such as PANSTARS. The second study in this thesis describes a survey of X-ray selected AGN hosts at redshifts z>1.5 and compares them to quiescent galaxies. This survey aims at studying environments, sizes and morphologies of star-forming high-redshift AGN hosts in the COSMOS Survey at the epoch of peak AGN activity. Between redshifts 1.5<z<3.8, the COSMOS HST/ACS imaging probes the UV regime, where separating the AGN flux from its host galaxy is very challenging. Nevertheless, we successfully derived the structural properties of 249 AGN hosts using two-dimensional surface-brightness profile fitting with the GALFIT package. This is the largest sample of AGN hosts at redshift z>1.5 to date. We analyzed the evolution of structural parameters of AGN and non-AGN host galaxies with redshift, and compared their disturbance rates to identify the more probable AGN triggering mechanism in the 43.5<log_10 L_X<45 luminosity range. We also conducted mock AGN and quiescent galaxies observations to determine errors and corrections for the derived parameters. We find that the size-absolute magnitude relations of AGN hosts and non-AGN galaxies are very similar, with estimated mean sizes in both samples decreasing by ~50% between redshifts z=1.5 and z=3.5. Morphological classification of both active and quiescent galaxies shows that the majority of the AGN host galaxies are disc-dominated, with disturbance rates that are significantly lower than among the non-AGN galaxies. Such a finding suggests that Major Mergers are probably not responsible for triggering AGN accretion in most of these galaxies. Other secular mechanisms should therefore be responsible. / Diese Arbeit basiert auf zwei grossen Durchmusterungen aktiver Galaxienkerne (engl., active galactic nuclei, AGN). Die erste Durchmusterungen hat zum Ziel, Muttergalaxien leuchtschwacher AGNs (sog. low-level AGN oder LLAGN) zu identifizieren und die Variabilität der AGN zu quantifizieren. Während zahlreiche Studien gezeigt haben, dass AGN bei allen Wellenlängen variabel sein können, ist die Natur der Varibilität noch immer nicht verstanden. Das Studium der Eigenschaften von LLAGN trägt zum Verständnis bei, wie sich Galaxien entwickeln und wie AGN zwischen aktiven und inaktiven Zuständen wechseln. In dieser Arbeit entwickeln wir eine Methode, um die Eigenschaften der AGN-Variabilität zu messen. Mittels tiefer, photometrischer Beobachtungen zu mehreren Zeitpunkten subtrahieren wir den Beitrag einer Muttergalaxie, um die AGN-Variabilität zu bestimmen und Akkretionsraten des AGN abzuschätzen. Diese Methode wird im Zusammenhang mit zukünftigen, tiefen Durchmusterungen wie z.B. PANSTARRS ein mächtiges Werkzeug darstellen. Die zweite grosse Durchmusterung behandelt nach ihrer Roentgen-Helligkeit ausgewählte AGN-Muttergalaxien mit einer Rotverschiebung von z > 1.5, um sie mit inaktiven Galaxien zu vergleichen. Ziel ist, bei sternbildenden, hochrotverschobenen AGN-Muttergalaxien aus der COSMOS-Durchmusterung die Umgebung, Grösse und Morphologie zum Zeitpunkt der stärksten AGN Aktivität zu studieren. Die COSMOS-HST/ACS-Photometrie untersucht den ultravioletten Spektralbereich von Muttergalaxien bei einer Rotverschiebung von 1.5 < z < 3.8, wo es sehr schwierig ist, den Flussbeitrag des AGN von dem der Muttergalaxie zu trennen. Dennoch gelang es uns, mittels zweidimensionaler Modellierung der Flächenhelligkeitprofile Struktureigenschaften für 249 AGN-Muttergalaxien aus der COSMOS-Durchmusterung abzuleiten. Dies ist für AGN-Muttergalaxien mit einer Rotverschiebung z > 1.5 die bislang grösste Stichprobe. Wir haben die Entwicklung der Strukturparameter mit der Rotverschiebung von AGN-Muttergalaxien und Galaxien ohne aktiven Kern analysiert und die Häufigkeit morphologischer Besonderheiten bei diesen beiden Gruppen miteinander verglichen, um die wahrscheinlichste Ursache für AGN-Aktivität für Galaxien im Roentgen-Leuchtkraft-Bereich von 43.5<log_10 L_X<45 zu bestimmen. Um Fehler und Korrekturfaktoren für die bestimmten Parameter zu erhalten, wurden simulierte AGN-Muttergalaxien und inaktive Galaxien untersucht. Als Ergebnis finden wir, dass AGN-Muttergalaxien und Galaxien ohne aktiven Kern eine sehr ähnliche Relation von Galaxiengrösse zu absoluter Helligkeit aufweisen, wobei die abgeschätzte, mittlere Grösse zwischen Rotverschiebungen von z=1.5 und z=3.5 in beiden untersuchten Gruppen um ~50% abnimmt. Die morphologische Klassifikation sowohl aktiver als auch inaktiver Galaxien zeigt, dass die Mehrheit der AGN-Muttergalaxien scheibendominiert ist und signifikant weniger morphologische Anomalien aufweist als inaktive Galaxien. Dieses Resultat weist darauf hin, dass in den meisten AGN-Muttergalaxien sog., Major Mergers, also die Verschmelzung zweier etwa gleich grosser Galaxien, wahrscheinlich nicht Akkretion auf den AGN auslösen, sondern stattdessen andere, sekuläre Mechanismen dafür verantwortlich sind.