普遍接受的宇宙结构生成的理论框架为暗物质主导的，基于引力不稳定性的等级成团模型。在由下至上的冷暗物质模型中，矮星系是形成我们今天可观测宇宙的基本组件，对高红移矮星系的形成和演化的研究是星系及宇宙学研究领域中的重要课题。本项目将发展非均匀介质的辐射转移的数值算法，并结合到多相宇宙流体动力学数值模拟中。在此基础上，较为细致地研究星暴矮星系的电离辐射逃逸、超新星驱动的外流过程，星系风－星系、星系风－星系际介质的相互作用，并以此为线索，结合半解析模型，研究宇宙中的金属富化、电离背景的形成和宇宙的再电离历史，以及对星系形成的力学、化学和辐射反馈效应，并探讨可能遗留下的可观测效应。本项目的研究将有助于我们对高红移星系、星系环境、星系相互作用、星系际介质的物理化学状态、以及宇宙结构形成历史的了解。