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Ce travail de thèse cherche à contraindre les propriétés physiques des objets astrophysiques les plus distants connus. Les contraintes sur la détection et l'étude de telles sources à l'aide des instruments actuels amènent à l'utilisation des amas de galaxies comme lentilles gravitationnelles, pour bénéficier de l'effet d'amplification. Une première partie introduit les différentes notions associées à ce sujet de thèse: cosmologie, Univers distant et lentilles gravitationnelles. Sont ensuite présentés trois projets observationnels sur lesquels se fonde ce travail: Une recherche d'émetteurs Lyman-alpha par spectroscopie systématique des régions amplifiées. Une étude détaillée d'une galaxie très distante observée par les télescopes spatiaux HST et Spitzer. Un projet de recherche photométrique d'objets très distants, effectué à l'aide du VLT. L'accent est porté sur l'analyse photométrique et les résultats spectroscopiques obtenus. L'échantillon permet de donner des contraintes sur la fonction de luminosité UV et la formation stellaire à cette époque. Ces résultats apportent des éléments décrivant l'époque de réionisation, que l'on peut confronter aux prédictions des modèles.