原初功率谱的直接小波展开

为了约束并可能探测暴胀期间的异常物理过程，我们在从数据估计宇宙学参数时，允许原初物质密度涨落功率谱$P_{in}(k)$是一个任意函数。正交小波的多分辨率和良好局域化特性使其适合探测$P_{in}(k)$中的特征。我们直接在基函数中展开$P_{in}(k)$。因此，数据的似然函数是$P_{in}(k)$的小波系数，以及平坦$\Lambda$CDM宇宙学中的$H_0$、$\Omega_b h^2$、$\Omega_c h^2$和$\tau_{ri}$的函数。我们利用马尔可夫链蒙特卡洛（MCMC）技术，从CMB各向异性数据（WMAP、CBI和ACBAR）和大尺度结构（LSS）数据（2dFGRS和PSCZ）推导出对这些参数的约束。直接小波展开方法不同于Mukherjee & Wang (2003a,b)的小波波段功率方法，且与之互补，两种方法的结果是一致的。此外，正如我们所展示的，直接小波展开方法具有一个优点：一旦小波系数被约束，$P_{in}(k)$的重建可以被有效去噪，即，仅使用那些例如偏离零大于$1\sigma$的系数来重建$P_{in}(k)$。这样做保留了$P_{in}(k)$的基本性质。该重建也远不受分箱方法相关误差的影响。这里详细重建的原初功率谱形状，在$0.001 \la k/{\rm Mpc}^{-1} \la 0.005$处揭示了一个有趣的新特征。未来数据是否会证实这一特征将很有趣。重建并去噪后的$P_{in}(k)$优于尺度不变和幂律形式，置信度$\ga 1\sigma$。