本博士论文涉及天体物理学中的两个重要研究领域，即银河系中的宇宙线和活动星系核中的尘埃环。我们的工作包括宇宙线和银河系前景辐射的相关分析，使用银河系弥散γ射线探索宇宙线各向异性以及活动星系核中尘埃环的辐射流体力学模拟等。无论是银河系宇宙线还是尘埃环中的气体和尘埃，都是星际介质的一类。实际上，我们的研究主题可以归结为不同天体物理环境下的星际介质。　　本论文中，我们的第一项工作是西藏ASγ宇宙线和威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)九年数据的相关分析。WMAP组通过扣除基于模板的前景模型来产生前景扣除天图，同时直接遮蔽点源和前景辐射未确定的天区。尽管如此，在WMAP天图中是否有前景残留仍然是个有待解决的问题。这里，我们使用皮尔逊相关分析法来分析ASγ宇宙线天图以探查WMAP九年数据中可能存在的前景残留。宇宙线天图和一些含有前景辐射的天图(WMAP前景未扣除天图，前景模板天图和最大熵法前景模型)的相关结果暗示:(1)宇宙线可以追踪WMAP数据中的前景辐射;(2)至少有一些TeV宇宙线是起源于银河系的;(3)前景辐射和宇宙线各向异性结构（loss-cone和tail-in结构）存在联系;(4)当赤纬＜15°时，不同类型前景辐射之间存在差异。其后，我们生成10，000幅理论宇宙微波背景辐射天图用于描述宇宙方差，即所有可能的宇宙微波背景辐射天图的涨落效应对相关分析的影响。最终，我们将WMAP前景扣除天图和宇宙线天图做相关，并发现:(1)它们存在显著的负相关;(2)WMAP前景扣除天图是合理的。然而，这些显著的负相关也可能仅仅只是偶然相关导致，更高性噪比的Planck SMICA天图也无法区分这种偶然相关的假设。因此，我们只能说，有95％的可能性存在前景残留。　　第二项工作是弥散银河系γ射线辐射做为宇宙线各向异性的探针。弥散银河系γ射线辐射源于宇宙线同银河系中的星际气体和辐射场的相互作用;其主要辐射机制有质子-质子碰撞，电子韧致辐射和逆康普顿散射。对这些弥散辐射的观测为研究宇宙线各向异性的空间分布情况提供了一件工具。皮尔逊相关分析法被用来分析弥散银河系γ射线和宇宙线天图的相关性，并且获得相关谱。这些谱描述了两幅天图的空间相关性随γ射线能量增加而变化的情况。因此，这些谱的变化情况有助于我们理解宇宙线各向异性中可能的辐射机制。　　第三项工作是活动星系核中尘埃环的辐射流体力学模拟。活动星系核的统一模型已经被逐渐增加的观测所支持。这一方案的基本模型是:中心引擎，即一个吸积的超大质量黑洞，被尘埃环状结构所围绕，导致观测差异只取决于一个轴对称几何结构中的不同视角。尘埃环由尘埃颗粒混合气体组成;这些颗粒与中心引擎发出的辐射相互作用，继而产生红外波段的再辐射。因此，尘埃环并不仅仅只由中心直接辐射驱动，也通过红外辐射压维持。此外，尘埃环从数秒差距尺度延伸到数十秒差距尺度，其遮蔽范围主要在赤道附近，但其真实形状依然有待确定。在这项工作中，我们使用辐射流体力学模拟方法去研究尘埃环的演化。物理图像为:尘埃环被设定为球壳状环绕超大质量黑洞～107M☉。引力和辐射共同影响尘埃环。引力包括来自超大质量黑洞和尘埃环自身的引力，而辐射也有两个成分，即中心引擎0.5倍爱丁顿光度的直接辐射和随后产生的再辐射。然而，我们的结果显示，在没有额外边界条件的情况下，很难维持一个长期的尘埃环结构。