冷暗物质模型作为最主流的宇宙学框架，从宇宙微波背景辐射的各向非均匀性，到星系团的成团性，几乎在宇宙的各个尺度上都被进行了验证。但是进入星系、矮星系所在的小尺度结构，模型就不能很好的与观测相符了，而银河系周围的矮星系又主要由暗物质所构成。因此，研究宇宙小尺度结构，对理解暗物质的属性起着至关重要的作用。与冷暗物质粒子不同，温暗物质粒子具有可观的原初热运动速度，而这个特点就使得温暗物质模型中宇宙小尺度结构的形成和演化完全不同于冷暗物质模型。在第一个工作中，进行了一系列的N体数值模拟去检验暗物质粒子原初热运动速度与暗晕相空间密度之间的关系，以及与暗晕中心球核大小的关系。发现数值计算所得的暗晕粗粒度相空间密度非常接近理论给出的初始细粒度相空间密度，说明N体数值模拟严格遵守刘维尔定理，而人们最常用的相空间密度定义Q～ρ/σ-3高估了实际值好几倍，所以它并不是一个合理的定义。通过调节初始热运动速度，在暗晕中心解析出了数值模拟可以分辨的球核，其实空间、相空间密度轮廓在暗晕中心都非常的平坦，而且实空间密度轮廓可以用类等温球模型来进行很好的拟合。基于这个模型，发展了一套全新的计算相空间密度的方法，从而可以利用观测到的矮星系面亮度轮廓和中心恒星的速度弥散，准确的估计出矮星系中心的相空间密度。进一步假设矮星系主要由温暗物质粒子所构成，就可以估计出温暗物质粒子质量≈0.5keV。但是这个结果比Lyman-α线丛给出的温暗物质粒子质量下限3.3keV还要低。因此，假如银河系周围卫星星系中心真的存在球核结构，那么暗晕中心重子物质的反馈过程就会变得非常重要。　　研究银河系卫星星系的价值还不止于此，除了存在争议的球核结构，它们作为一个整体的空间构型也非常的特别。银河系卫星星系的空间分布是非常不均匀的，多数的卫星星系位于一个很薄的盘面上，它们的运动轨迹也有一定程度的相关性。不仅如此，这个所谓的卫星星系盘和我们的银河系盘几乎垂直。另一方面，仙女星系(M31)的卫星星系也主要分布在两个盘状结构上面，而且这两个盘几乎互相平行。为了理解这种空间构型，在第二个工作中利用‘Evolution and Assembly of GaLaxies and their Environments’(EAGLE)宇宙学流体动力学数值模拟，研究了中央星系，卫星星系，暗晕，以及大尺度结构之间朝向的相互关系。发现中央星系、卫星星系和暗晕的朝向非常一致，朝向夹角平均值都约为33°。从暗晕中心往外，不同半径内的暗晕朝向是在变化的，10kpc以内的暗晕和中央星系朝向一致性最高，越往外越低。与之相反，卫星星系和R200以内的暗晕朝向更一致，而越往里越低。中央星系和卫星星系朝向的一致性很弱，朝向夹角平均值为52°，约20％的样本中央星系和卫星星系朝向夹角大于78°（银河系与其卫星星系朝向的夹角）。发现，中央星系和卫星星系朝向的弱一致性，是它们都与暗晕朝向强一致性的产物。因此，如果中央星系和卫星星系朝向一致，那么中央星系也倾向于和整个暗晕朝向一致。相反，如果中央星系和卫星星系朝向垂直，类似于银河系系统一样，那么中央星系和暗晕朝向的相关性就会非常弱。相对于旋转支撑的盘星系，非旋转支撑的椭球星系与其卫星星系、暗晕的朝向一致性更强。最后，还发现中央星系，卫星星系，暗晕都一定程度上与包围它们的宇宙大尺度结构朝向存在相关性。　　宇宙大尺度结构，暗晕以及星系的相互关联，与它们在演化过程中的相互作用是分不开的，因此在第三个工作中，利用Aquarius数值模拟研究了银河系质量大小的星系盘和暗晕之间的相互作用，以及星系盘在暗晕中的进动和翘曲。发现中央星系盘的引力势可以对中央暗晕(＜10kpc)的结构进行重构，使其短轴方向自始至终都与星系盘朝向保持一致。同样的，星系盘的方向也会受到周围暗晕所产生的扭矩而发生改变，半径rd处的星系盘，以内的暗晕不对它产生扭矩，而～80％的力矩来自于rd到2rd之间的暗晕，2rd之外又趋于平缓。暗晕从内到外朝向越不一致，星系盘受到的扭矩就越大，进动速率就越快，而不同半径的星系盘进动速率也不相同，内外进动速率差别大的星系盘翘曲也会更强。如果外部环境不能提供持续的扭矩，那么翘曲也会由于动力学摩擦而很快消失。