In this work we study two newly discovered classes of radio sources: the highly energetic, short-lived events, known as Fast Radio Bursts (FRBs), and a new category of compact sources known as Fanaroff-Riley type 0 radio galaxies (FR0s). Due to a possible catastrophic event origin for the FRBs and a previous correlation found with an FR0 in the Γ-rays spectrum, it is possible that these radio sources could also emit high energy photons in the Fermi-LAT satellite energy range (20 MeV - 300 GeV). Here we present an exhaustive time-dependent and spatial search of all up-to-date observed FRBs and FR0s, respectively. We perform a likelihood analysis of the radio sources by modeling the excess flux of gamma rays with a varying index power law function using data from Fermi-LAT and the 3FGL catalog. No correlations with more than 5 σ were found. Two FRBs and one FR0 with more than 4 σ were further analyzed. However, the significance from these sources is most likely due to nearby blazars. Therefore, upper limits for all sources are calculated. / En este trabajo, estudiamos dos nuevas clases de fuentes de radio recientemente descubiertas: un tipo de fuente altamente energética y de corta duración conocidas como Fast Radio Bursts (FRBs) y la nueva categoría de fuentes compactas conocidas como radio galaxias Fanaroff-Riley tipo 0 (FR0s). Debido a un posible origen de evento catastrófico para los FRBs y una previa correlación encontrada de un FR0 con rayos gamma, es posible que estas fuentes de radio emitan también fotones de muy alta energía en el rango que mide el satélite Fermi-LAT (20 Mev - 300 GeV). Aquí presentamos una búsqueda temporal y espacial exhaustiva de todos los FRBs y FR0s observados y documentados en los catálogos presentes. Realizamos un análisis de verosimilitud modelando el exceso del flujo de rayos gamma con índice variable de una ley de potencias con data de Fermi-LAT y el catálogo 3FGL. Dos FRBs y un FR0 con más de 4 sigmas fueron analizados más a fondo. Sin embargo, la significancia de estas fuentes es mayormente debido a blazares cercanos. Por tanto, límites superiores en el flujo para todas las fuentes son presentados.

En la presente tesis se diseña el sistema de la estación de radio astronomía que será construida en la PUCP. La estación consiste en una antena de 20 metros de diámetro y una estación de control. El objetivo general de la tesis es el diseño de los subsistemas encargados de la interconexión y funcionamiento del radio observatorio que será construido en el campus de la Pontificia Universidad Católica del Perú: interfaces de comunicación con la estación, fuentes DC, sistemas de control de motores, sistema de calibración del alimentador, lectura de posición de los 2 movimientos de la antena (azimut y elevación, con 17 bits de resolución), monitoreo de fuentes, monitoreo de temperatura y presión en el foco de la antena, control y lectura de estado de balizaje de la antena, elección de computadoras para la estación, elección de conectores y cableado coaxial para la etapa de recepción, interconexión entre circuitos y sub sistemas, cableado y distribución de circuitos. Cabe mencionar que en esta tesis no se incluye el diseño estructural de la antena ni de la estación.

Gamma-ray binaries are extreme systems that produce non-thermal emission from radio to very-high-energy (above TeV) gamma rays, with the energy output in the spectral energy distribution (SED) dominated by the MeV–GeV photons. Their broadband emission is usually modulated by the orbital cycle of the system, which suggests that the physical conditions are also periodic and reproducible. The diversity of systems, together with the reproducibility of the conditions within each system, makes gamma-ray binaries excellent physical laboratories in which high energy particle acceleration, diffusion, absorption, and radiation mechanisms can be explored. Nevertheless, the number of known gamma-ray binaries is still very limited, and only a six binary systems have been classified as gamma-ray binaries. These systems produce outflows of relativistic particles emitting synchrotron radio emission that extend up to several astronomical units, which correspond to projected angular scales of a few milliarcseconds (mas) at typical distances of 2-3 kpc. Very Long Baseline Interferometry (VLBI) provide mas resolution and therefore can be used to directly see this radio outflow. In this thesis we present VLBI observations of five of the six gamma-ray binaries known. We have revealed for the first time the radio structure of two gamma-ray binaries, and found periodic changes in the structure of other two. Based on these results, we have established the basic properties and behaviour of the radio emission of gamma-ray binaries on AU scales, and we have contributed to find characteristics that are common to all of them. / En los últimos años se ha producido una mejora significativa de los instrumentos que permiten observar fenómenos astrofísicos en rayos gamma de alta y muy alta energía. Gracias a estos avances, se ha podido detectar emisión de rayos gamma en sistemas binarios. Tan sólo seis sistemas binarios han sido clasificados como estrellas binarias de rayos gamma (tres de ellos aún son candidatos). Estos sistemas producen chorros de material relativista que a su vez producen grandes cantidades de energía en todo el espectro electromagnético, desde ondas radio hasta emisión de rayos gamma hasta energías del teraelectronvolt (TeV). Estos chorros se desplazan a alta velocidad produciendo estructuras en escalas de varias unidades astronómicas (UA). Estas estructuras pueden ser observadas directamente mediante técnicas de interferometría radio de muy larga línea de base (VLBI). En esta tesis nos centramos en el estudio de las propiedades morfológicas y astrométricas de binarias de rayos gamma observadas mediante VLBI. De las seis binarias conocidas, se han observado cinco de ellas. Los resultados principales son los siguientes. Se ha detectado estructura extendida en escalas de 120 UA en el sistema binario PSR B1259-63. Esta ha sido la primera evidencia observacional de que púlsares jóvenes no acretantes interaccionando con estrellas jóvenes pueden producir emisión radio extendida. Se ha descubierto que la emisión del sistema LS 5039 muestra cambios periódicos en su morfología, que son estables en escalas de varios años. También se ha determinado el movimiento propio de este sistema y se ha obtenido su trayectoria galáctica en el pasado. Se ha confirmado que el sistema LS I +61 303 muestra variabilidad orbital periódica, aunque presenta cambios significativos en ciertas fases orbitales. Se ha encontrado un desplazamiento del pico de la emisión a varias frecuencias, así como un cambio en sus posiciones relativas. Se ha descubierto emisión extendida procedente de la fuente de rayos gamma HESS J0632+057, y se ha confirmado inequívocamente su asociación con el sistema binario MWC 148. Por último, no se ha encontrado contrapartida radio a la fuente de rayos gamma AGL 2241+4454, cuya contrapartida óptica ha sido propuesta en el sistema MWC 656. Estos resultados permiten sentar las bases de la estructura en escalas de varias UA de los sistemas binarios de rayos gamma, así como su comportamiento en función de la fase orbital. Las características comunes halladas en estos sistemas ha permitido encontrar enlaces observacionales entre estos sistemas, dando consistencia a este particular grupo de estrellas que presentan emisión en rayos gamma.