Validazione del nuovo metodo dinamico per la ricerca di vuoti cosmici BitVF su cataloghi di traccianti simulati

I vuoti cosmici, vaste regioni sottodense che costituiscono la maggior parte del volume dell'Universo, stanno emergendo come sonde cosmologiche di rilievo, poiché le loro proprietà statistiche dipendono fortemente dai parametri del modello cosmologico. Tuttavia, l'identificazione dei vuoti è complessa: non esiste una definizione univoca e gli algoritmi esistenti adottano metodologie eterogenee. Questa tesi testa e valida il Back-in-time Void Finder (BitVF), un nuovo algoritmo che, invece di cercare minimi di densità, ricostruisce a ritroso le traiettorie dei traccianti tramite il principio di minima azione e l'approssimazione di Zel'dovich, identificando i vuoti come regioni di massima divergenza del campo di spostamento. L'analisi, condotta su simulazioni N-corpi di aloni di materia oscura, confronta i cataloghi di BitVF con quelli di VIDE (Void IDentification and Examination toolkit), un algoritmo geometrico consolidato. La validazione si articola nell'analisi delle proprietà statistiche e nell'applicazione di tre metriche di accoppiamento vuoto-a-vuoto. BitVF produce cataloghi stabili e riproducibili (completezza >83%) e, rispetto a VIDE, risulta più robusto nel tracciare i vuoti tra spazio reale e spazio dei redshift: le proprietà statistiche variano meno e le metriche di accoppiamento mostrano una maggiore corrispondenza spaziale. In particolare, la precisione con cui BitVF identifica i centri dei vuoti è superiore di un fattore 7 rispetto a VIDE. La mappatura dei volumi conferma una maggiore coerenza nei singoli accoppiamenti per BitVF, mentre VIDE riproduce meglio il volume medio. Questa tesi valida BitVF come strumento affidabile per l'analisi dei vuoti cosmici su cataloghi simulati e, seppur con alcune limitazioni, ne supporta l'uso futuro su dati osservativi reali, come quelli della missione Euclid.