Resumo: O efeito forte de Lentes Gravitacionais é uma ferramenta de interesse para explorar a distribuição de matéria em galáxias e aglomerados de galáxias, podendo também fornecer informação sobre a geometria do Universo entre outras aplicações. Em particular sistemas de múltiplas fontes em diferentes desvios para o vermelho vêm sendo utilizados para determinar razões de distância diâmetro angular e, a partir delas, extrair vínculos cosmológicos. Nesta tese nós discutimos diversos aspectos da área de efeito forte de Lentes Gravitacionais. Primeiramente nós introduzimos uma nova técnica para extrair atributos de imagens de arcos gravitacionais a qual denominamos: método de filamentação Mediatrix. Esta técnica foi construída para analisar formas curvas e alongadas. Analisamos a qualidade de algumas quantidades morfológicas obtidas por essa técnica em arcos tais como raio de curvatura, comprimento e largura. Na segunda parte da tese, discutimos como encontrar sistemas de lentes gravitacionais. Iniciamos a discussão descrevendo a busca visual em um levantamento de grande área, o Dark Energy Survey (DES). A seguir, discutimos a construção de métodos automatizados para encontrar arcos. O primeiro deles baseados nos atributos morfológicos obtidos pelo método Mediatrix e o uso de uma rede neural de retro propagação (back propagation). Estudamos esse método otimizando seus parâmetros de entrada para obter uma maior completeza e uma menor quantidade de falsos positivos. Construímos, também, um outro método para buscar lentes gravitacionais voltado para o regime de lentes na escala de galáxias. Este método foi baseado em um algoritmo de aprendizagem profunda (deep learning) denominado rede neural convolucional (Convolutional Neural Network; CNN). Nós treinamos e validamos este método em um conjunto de imagens simuladas. Na última parte desta tese, nós discutimos como a determinação de parâmetros cosmológicos obtidos pela modelagem de lentes gravitacionais se comportam em diferentes condições observacionais, isto é, imagens de menor qualidade tais como levantamentos de grande área. Analisamos imagens com menor profundidade e com maior função de espalhamento de ponto (Point Spread Function; PSF). O foco desta análise foi no aglomerado RXC J2248.7−4431,que contêm múltiplas fontes e tem sido analisado utilizando imagens profundas do telescópio Hubble além de dados de espectroscopia disponíveis. |
