从 Lyman-α 吸收物中估计初始功率谱的小尺度

我们提出了一种测量初始扰动功率谱于约 10 h^-1 kpc 尺度的新方法。将其应用于 4500 份 Ly-α 吸收物样本后，我们在尺度 >= 300 h^-1 kpc 处复现了类似冷暗物质（CDM）的功率谱，精度约为 10%。然而，在尺度约 10 - 300 h^-1 kpc 处，测得的功率谱与 CDM 类功率谱有显著差异。这一结果表明早期宇宙的复杂膨胀可能在小尺度上产生过剩功率。这些偏差的大小和可靠性还取决于样本的可能不完整以及形成弱吸收物的过程尚不清楚。确认 CDM 类初始功率谱的形状或在小尺度上检测其畸变，对广泛讨论的早期宇宙物理学、星系形成以及宇宙再加热问题都至关重要。我们的方法将吸收物的观测质量函数与初始速度场的相关函数相联系，从而避免了基于平滑化 flux 或密度场所受 Nyquist 限制的研究。此处采用的吸收物物理模型断言，它们是在暗物质（DM）和气体物质的线性和非线性绝热或冲击压缩过程中形成的。在尺度 >= 1 h^-1 Mpc 处，所有 DM 成分的特征，特别是其红移分布，均与理论上对于具有 CDM 类功率谱的高斯初始扰动的预期相符。