La constante de Hubble (H0) es un parámetro crítico en cosmología que define propiedades esenciales del universo, como su tamaño, edad, tasa de expansión y densidad crítica. A pesar de su importancia, determinar un valor preciso para H0 sigue siendo un tema de debate en el campo de la cosmología. Se han utilizado varios métodos para medir H0 dentro del modelo cosmológico estándar, pero los resultados obtenidos de diferentes sondas cosmológicas están en contradicción significativa entre sí. Las mediciones recientes de H0 utilizando diversas técnicas, como los retrasos temporales de lentes gravitacionales fuertes, los Megamasers, las estrellas variables Mira ricas en oxígeno y las fluctuaciones de brillo superficial, aún no han convergido en un valor consistente. Para comprender si esta discrepancia se debe a errores sistemáticos no considerados o a una extensión del modelo cosmológico, se requieren técnicas precisas e independientes.
Una técnica prometedora es el uso de supernovas amplificadas gravitacionalmente (gLSNe) con imágenes múltiples, que pueden ayudar a restringir discrepancias en las medidas del valor de H0. Los estudios de las supernovas (SNe) son preferibles, ya que estas exhiben un comportamiento fotométrico relativamente simple con colores y curvas de luz bien definidas. Para lograr estos objetivos cosmológicos, es necesario tener medidas precisas de los retrasos temporales de las imágenes múltiples de la supernova amplificada. En esta tesis, se presentan diferentes estrategias y métodos para buscar supernovas amplificadas gravitacionalmente.
En primer lugar, realizamos un programa piloto de monitoreo durante un año utilizando el Telescopio Liverpool (LT) para buscar supernovas en 27 sistemas de lentes gravitacionales conocidos. Estos sistemas fueron estudiados y caracterizados exhaustivamente utilizando modelos de lente de alta precisión derivados de imágenes del Telescopio Espacial Hubble (HST) junto con las medidas de los desplazamientos al rojo espectroscópicos tanto de las lentes como de las galaxias de fondo. El programa se llevó a cabo en 2018-2019, con un total de 82 horas de observaciones utilizando la cámara óptica (IO:O) del LT, distribuidas en dos semestres. Cada observación se realizó en la banda r con una cadencia de alrededor de 28 días. Para complementar las observaciones de LT, también realizamos observaciones de seguimientos en imagen y espectroscopía utilizando el Sistema Óptico para Imagen y Espectroscopía Integrada de Baja Resolución Intermedia (OSIRIS) en Gran Telescopio Canarias y la CÁMARA de puerto auxiliar (ACAM) en el Telescopio William Herschel.
En segundo lugar, se analizaron los datos de archivo de las observaciones de dominio temporal de Zwicky Transient Facility (ZTF) en búsqueda de candidatos a gLSNe. Este trabajo cubre una muestra de dos años de objetos transitorios reportados por ZTF, aproximadamente 30 millones de objetos transitorios en total. Se siguió la estrategia de Goldstein2019 para identificar supernovas alojadas en galaxias elípticas masivas, pero cuyas magnitudes absolutas o tipos espectrales no son consistentes con las SNe Ia normales al desplazamiento al rojo de la galaxia elíptica.
Por último, se presenta una estrategia para la selección diaria de candidatos a gLSNe, basada en asociaciones con catálogos fotométricos, propiedades de las SNe, ajustes de la curva de luz y evaluación del brillo esperado al desplazamiento al rojo de la galaxia anfitriona aparente. Esta estrategia se probó utilizando alertas diarias de ZTF desde 2019 hasta 2022 e identificó efectivamente nuevos candidatos a gLSNe, que posteriormente fueron seguidos con observaciones espectroscópicas adicionales para determinar su naturaleza.