Titre : EXPLOITATION COSMOLOGIQUE DU RELEVÉ XMM-LSS Résumé : Le modèle généralement admis de formation hiérarchique des structures de l'univers, prédit que les surdensités locales à petite échelle s'efondrent en premier puis fusionnent pour former des systèmes de plus en plus larges. Dans ce contexte, les amas de galaxies se révèlent les structures les plus massives à avoir atteint l'équilibre et, à ce titre, fournissent de fortes contraintes cosmologiques, indépendantes et quasi-orthogonales à celles déduites du fond difus cosmologique et des supernovae. La détection de ces systèmes via l'émission X du gaz intra-amas permet d'assembler de larges échantillons faiblement contaminés et constitue à ce jour la méthode de sélection la plus robuste. Pour cela, le relevé XMM-LSS prévoit de cartographier 64 deg2 du ciel avec XMM-Newton, le satellite X le plus sensible jamais construit, afn de constituer un échantillon sans précédent de plusieurs centaines d'amas jusqu'à z=l et plusieurs dizaines de milliers de noyaux actifs de galaxies (AGN). Cette thèse présente un ensemble de méthodes développées afn de sélectionner les sources étendues et les AGNs dans les données XMM, ainsi que des outils d'analyse détaillée pour les amas détectés. Les résultats obtenus avec les 5 premiers degrés carrésdu relevé sont ensuite retracés : d'abord les propriétés de l'échantillon d'AGNs et l'analyse de leur corrélation angulaire; puis, les implications de l'échantillon d'amas X pourl'évolution de la relation température -luminosité X, avec un accent particulier sur l'impact desefets de sélection, et enfn sa modélisation cosmologique dans le cadre du modèle hiérarchique. Quelques comparaisons multi-longueurs d'onde ainsi que les perspectives pour un relevé plus étendu sont également considérées. Mots clés : Cosmologie -Rayons X -Amas de galaxies -Détection -Efets de sélection -Noyaux actifs de galaxies Title : COSMOLOGICAL EXPLOITATION OF THE XMM-LSS SURVEY Abstract : The widely acknowledged model of hierarchical structure formation of the universe, predicts that local small-scale overdensities collapse frst then merge to form increasingly larger systems. In this context, galaxy clusters constitutes the most massive structures that have reached equilibrium and, as such, provide tight cosmological constraints that are independent and quasi-orthogonal to those arising from the cosmic microwave background and the supernovae. The detection ofthese systems through the X-ray emission ofthe intra-clustermedium allows the assembly oflarge, weakly contaminated samples and prevail to date asthe most robust selection technique. For this reason, the XMM-LSS survey intends to map 64 deg2 of the sky with XMM-Newton, the most sensitive X-ray satellite ever built, so as to gather an unprecedented sample of several hundreds of clusters up to z=l and a few tens of thousands of active galactic nuclei (AGN). This thesis presents a set of methods developed in the purpose of selecting extended sources and AGNs in XMM data, as well as detailed analysistools forthedetectedclusters. The results derived from the frst 5 square degrees of the survey are then depicted : frst the properties of the AGN sample and the analysis of their angular correlation; then, the implications of the X-ray cluster sample on the evolution of the temperature -X-ray luminosity relation, emphasizing the impact ofselection efects, and fnallyitscosmological modelling in the framework of hierarchical model. Some multi-wavelength comparisons as well as prospects for larger surveys are also considered. Keywords : Cosmology -X-rays -Galaxy clusters -Detection -Selection efects ­Active galactic nuclei