In dieser Arbeit behandeln wir zwei Aspekte der statistischen Analyse kosmologischer Daten: Die Genauigkeit der Bestimmung von Modellparametern sowie die Suche nach neuen physikalischen Effekten.
Die Werte kosmologischer Parameter werden im Allgemeinen unter der Annahme eines minimalen Modells bestimmt. Bei dieser Vorgehensweise werden allerdings generell die Fehler unterschätzt. Im Rahmen eines konservativeren Ansatzes analysieren wir kosmologische Daten in einem erweiterten Modell mit elf freien Parametern. Im Vergleich zu Analysen mit dem minimalen 6-Parameter-Modell vergrössert sich der erlaubte Bereich im Parameterraum deutlich. Für einzelne Parameter wächst die Unsicherheit um einen Faktor zwei.
Ausserdem untersuchen wir eine Klasse von Inflationsmodellen, in der das Inflatonpotential eine Stufe aufweist. Dies führt zu einer Oszillation im Spektrum der primordialen Dichtefluktuationen. Ein Vergleich der Vorhersagen dieser Modelle mit Daten aus Messungen der Hintergrundstrahlung und der Verteilung von Galaxien ergibt keine zwingende Evidenz für eine Stufe im Potential. Wir finden starke Einschränkungen für den erlaubten Parameterbereich.
In this work, we focus on two aspects of cosmological data analysis: inference of parameter values and the search for new effects in the inflationary sector.
Constraints on cosmological parameters are commonly derived under the assumption of a minimal model. We point out that this procedure systematically underestimates errors and possibly biases estimates, due to overly restrictive assumptions. In a more conservative approach, we analyse cosmological data using a more general eleven-parameter model. We find that regions of the parameter space that were previously thought ruled out are still compatible with the data; the bounds on individual parameters are relaxed by up to a factor of two, compared to the results for the minimal six-parameter model.
Moreover, we analyse a class of inflation models, in which the slow roll conditions are briefly violated, due to a step in the potential. We show that the presence of a step generically leads to an oscillating spectrum and perform a fit to CMB and galaxy clustering data. We do not find conclusive evidence for a step in the potential and derive strong bounds on quantities that parameterise the step.