暗物质和暗能量被称作是21世纪基础物理学领域的“两朵乌云”。尤其是暗物质，其所谓“存在性”已经在不同的时间和空间尺度上被证实。现阶段，主要的暗物质粒子探测手段有三种:直接探测、间接探测和在加速器上进行探测。不幸的是，到目前为止，直接探测和在加速器上进行探测的实验都得出了零结果。但幸运的是，间接探测却得到了一些非常有价值的线索。因此，本人在博士期间的工作主要关注暗物质粒子间接探测的相关主题，同时包括与之密切相关的宇宙线物理。　　本学位论文旨在总结本人在博士期间所做的，关于宇宙线物理、暗物质间接探测及其交叉证认的相关工作。　　暗物质间接探测的思路是通过观测宇宙线中的各种粒子的能谱（尤其是反物质粒子的能谱），从其中的各种“反常”来间接推断暗物质粒子的性质。而宇宙线在传播过程中与星际介质的相互作用也会产生相应的反物质粒子，这就要求我们仔细研究宇宙线传播模型进而能够精确地扣除掉这种“背景”反物质粒子。这样才能确认是否真的存在“反常”，进而对这种“反常”进行进一步的研究。本文的第一部分工作（第3章）利用了新发布的AMS-02的原子核数据，对广泛应用的两类宇宙线传播模型进行了系统研究。研究结果表明，(p)/p数据的加入，能够有效地破除传播模型中D0和zh的简并。另外，被广泛使用的描述太阳调制的力场近似被证明在现有的数据精度下并不能准确地描述观测数据。除此之外，我们还发现质子和氦核（及其他较重的原子核）的初级源注入谱或传播机制都展现出明显的不同。以上这些结果都表明，随着像AMS-02这类空间宇宙线粒子探测器的投入使用，宇宙线物理已经进入了一个精确数据驱动的时代。　　本文的第二部分工作（第4章），对我国的暗物质粒子探测卫星“悟空”(DAMPE)发布的高能正负电子能谱进行了系统研究。在整体拟合中，我们使用了质子能谱（来自AMS-02和CREAM）、氦核能谱（来自AMS-02和CREAM）、(p)/p（来自AMS-02）、正电子能谱（来自AMS-02）和正负电子能谱（来自DAMPE）。这样，就能够以一种自洽并且准确的方式在拟合中同时考虑到传播模型、原子核和电子的初级源注入谱和次级源等因素对结果的影响。在第4.1节中，我们使用了除去～1.4TeV处尖峰结构的DAMPE能谱数据，分别用脉冲星和暗物质两种方案解释能谱中～0.9TeV处的拐折。结果显示，对于脉冲星方案，最佳拟合的谱指数为vpsr～0.65，指数截断为Rc～650GV;对于暗物质方案，最佳拟合的暗物质粒子质量为mx～1208GeV，湮灭截面为<σxv>～1.48×10-23cm3s-1，并且其通过τ(τ)进行对湮灭的可能性被严重压低。此外，在第4.2节中，我们使用与在4.1节中类似的配置，考虑了对～1.4TeV处尖峰结构的一种自然简单的解释。　　正如本文的第二部分工作所展示的，对宇宙线中的高能正负电子谱的观测和研究都发现了能谱中明显的超出（100GeV-10TeV）。但不幸的是，各种高能天体物理过程和暗物质湮灭及衰变的过程都能在一定程度上重现观测到的超出。即使认真考虑DAMPE在～1.4TeV处的尖峰结构，我们从已经发表的研究工作中可以看到，近邻的的高能天体物理源和暗物质的子结构都能对其进行合理的解释。我们需要有独立的方法来证认高能正负电子能谱中的超出是否来自暗物质湮灭。这不仅对于宇宙线物理有重大意义，而且可以在一定程度上对倾向于与电子进行相互作用的暗物质粒子的存在性做出判断。本文的第三部分工作（第5章）提出了利用氢壳层脉动白矮星作为探针，探测暗物质粒子与电子的相互作用的方法。其中，我们给出了一个有效的可观测量，并且分析了此方法基于现有和未来空间望远镜的可行性。估算表明，此种方案若得以实现，则其在mx-σx,e平面上的敏感区间为:5GeV≤mx≤104GeV，σx,e≥10-40cm2。