回溯时间空洞查找器：通过最优传输重建动态识别宇宙空洞

宇宙空洞日益成为一种强大的宇宙学探针。然而，其巨大的空间跨度和本质上低密度的环境使得对其的识别对散粒噪声、红移空间畸变（RSD）和观测系统误差高度敏感，特别是对于基于拓扑和密度的空洞定义。我们引入了回溯时间空洞查找器（BitVF），这是一种新颖的、基于物理动机的动力学算法，它将宇宙空洞识别为由当前示踪体分布重建的拉格朗日位移场的负散度区域。该重建依赖于一种优化的离散最优传输算法，该算法恢复了示踪体的时间向后动力学，自然地考虑了示踪体偏置而无需依赖宇宙学假设。我们使用高分辨率 N 体模拟验证了 BitVF 与广泛使用的拓扑空洞查找器 REVOLVER 的对比，表明它产生的空洞星表具有更平滑、更具物理动机的密度分布，以及在示踪体子采样和散粒噪声下更稳定的丰度。我们进一步将其应用于真实的类 DESI 模拟光锥星系星表，证明它本质上减轻了红移空间系统效应，比拓扑方法更忠实地保留了实空间空洞大小函数。在对 RSD 建模时，该重建可以与基准宇宙学和假定的示踪体偏置在偏置校正的 Kaiser 框架内结合，产生跨红移与实空间统计一致的重建空间空洞星表。其性能作为主要内部参数的函数进行了表征，显示出在准确性、计算效率和对第四阶段星系巡天的适用性之间的最佳平衡。BitVF 将在 CosmoBolognaLib 中公开发布。