The progenitors of present-day galaxy clusters give important clues about the evolution of the large scale structure, cosmic mass assembly, and galaxy evolution. Simulations are a major tool for these studies since they are used to interpret observations of protoclusters that are detected as enhancements in the distribution of galaxies, and test evolutionary scenarios. In this MSc Dissertation, we introduce a set of protocluster-lightcones, dubbed PCcones. They are mock galaxy catalogs generated from the Millennium Simulation with the previous version of the L-GALAXIES semi-analytic model. These lightcones were constructed by placing a desired structure at the redshift of interest in the center of the cone and taking into account the observational constraints associated with a given survey. We show that photometric redshifts (photo-zs) obtained with PCcones are more accurate than those obtained directly with the Millennium Simulation. We determine the expected accuracy of protocluster detection using photo-zs in the z=1-3 range in the wide layer of HSC-SSP and the 10-year LSST forecast. With our technique, we expect to recover ~38% and 43% of all massive galaxy cluster progenitors with more than 70% of purity for HSC-SSP and LSST, respectively, at the z=1-3 redshift interval. Our results also indicate that the combination of observational constraints and photo-z uncertainties affects the detection of structures critically. This happens for both emulated samples. We also compare our mocks of the Deep CFHTLS at z <= 1.5 with observed cluster catalogs, as an extra validation of the lightcones and our methods. Here, we found that both distributions are consistent with each other. This indicates that with PCcones, we can reproduce satisfactorily observational results.

Os progenitores dos aglomerados de galáxias atuais fornecem pistas importantes sobre a evolução das estruturas em grande escala, o crescimento de suas massas e a evolução de galáxias. Simulações são uma ferramenta importante para esses estudos, pois são usadas para interpretar observações de proto-aglomerados que são detectados como excessos de densidade na distribuição de galáxias e além disso, testar cenários evolutivos. Nesta dissertação de mestrado, apresentamos um conjunto de protocluster-lightcones, apelidados de PCcones. Eles são catálogos de galáxias simulados gerados a partir da Simulação Millennium com a versão anterior do modelo semi-analítico L-GALAXIES. Esses cones de luz foram construídos colocando uma estrutura desejada no redshift de interesse ao centro do cone e levando em consideração os vínculos observacionais associados a um determinado levantamento. Verificamos que os redshifts fotométricos (foto-zs) produzidos com o PCcones são melhores que os obtidos diretamente da simulação Millennium. Determinamos a precisão esperada na detecção de proto-aglomerados usando foto-zs na faixa de z = 1 3 no HSC-SSP e na previsão de 10 anos do LSST. Com nossa técnica, esperamos recuperar ~38% e 42% de todos os progenitores de aglomerados de galáxias massivos com mais de 70% de pureza para HSC-SSP e LSST, respectivamente, no intervalo de redshift z = 1-3. Nossos resultados também indicam que a combinação de vínculos observacionais e incertezas nos foto-z afetam criticamente a detecção de estruturas. Isso acontece para ambas as amostras emuladas. Também comparamos nossas emulações (mocks) do Deep CFHTLS em z <= 1.5 com catálogos de aglomerados observados, como uma validação extra dos mocks e de nossos métodos. Descobrimos que as duas distribuições são consistentes uma com a outra. Isso indica que com os PCcones, podemos reproduzir resultados observacionais satisfatoriamente.