Tomography	  of	  the	  Galac1c	  spiral	  arms	  with	  SKA:	  Synergy	  with	  current	  VERA	  projects	  Ross	  Burns,	  D2	  Kagoshima-­‐U	  What	  did	  we	  learn	  from	  VERA	  +	  VLBA	  mapping	  of	  the	  Galaxy?	  
• Good	  progress	  in	  the	  Galac1c	  structure	  Spiral	  Arms	  (MSFRs)	  –	  Reid	  Bar	  –	  Matsumoto	  Fundamental	  parameters	  –	  Honma,	  Reid	  and	  Honma	  	  	  • Gap	  in	  the	  Perseus	  Arm	  • Outer	  Galaxy	  structure	  and	  rota1on	  (ORC	  –	  Sakai,	  Nakanishi)	  • Local	  Arm	  joins	  Perseus	  Arm?	  
• 4	  Arm	  model	  -­‐>	  DW	  Mapping	  the	  Southern	  Galaxy:	  Opportuni1es	  • Full	  Structure	  -­‐	  how	  many	  arms?	  
-­‐	  rela1ons?	  
• Density	  wave	  theory	  ?

• Outer	  Galaxy	  • Bigger	  sample	  -­‐>	  Ω0,	  Θ0,	  R0	  • Galac1c	  center	  • Bar	  33

IRAS	  20143+3634	  32Galac1c	  Constants	  

31

0-5-5

I

29

F

K
L-15

FIJ
K-10

PR-25

0-5-10R.A. offset (mas)6
D [kpc]

810Q
R
S-15

S

254IJK
L-15

PL

Q

26

2-10P

-20

0Decl. offset (mas)27J-10R.A. offset (mas)

-5

28

240F

30

Decl. offset (mas)Ω0 [ km s -1 kpc -1 ]0122009

2010
Year

2011

Q-20

R-25

S
2009

2010
Year

2011

4

IRAS	  20056+3350	   Galac1c	  Structure	  0.60.4Offset (mas)

0.2
0-0.2

IRAS 20056+3350

-0.4
-0.6
-0.8
-1-1.2
2012

2013
Year

2014

S235AB	  2000

1015000LSR velocity (km/s)-56

Decl. offset (mas)Star	  forma1on	  -10

1000

-20500-300-500-40
5 mas/yr-50-5835

LSR velocity (km/s)

Decl. offset (mas)40-60
30-62252013 202014
5 mas/yrYear50-5-10-15
R.A. offset (mas)-64-60-1000
500
0 -500 -1000 -1500
R.A. offset (mas)We	  have	  the	  chance	  to	  solve	  many	  of	  the	  unanswered	  ques1ons	  about	  the	  Galaxy,	  using	  Southern	  sky	  	  SKA-­‐VLBI	  SKA-­‐VLBI	  synergy	  with	  current	  VERA	  projects	  ORC	  –	  Increase	  sample	  size	  SFR	  –	  Internal	  mo1ons	  of	  masers	  MIRA	  –	  large	  sample	  for	  P-­‐L	  rela1on	  GC	  –	  Beder	  visibility	  of	  the	  G.Center	  	  Discuss	  synergy	  with	  VERA	  Discuss	  new	  ideas	  Big	  (more	  complete)	  samples	  allow	  us	  to	  study	  new	  stuﬀ	  (	  Tomography	  of	  the	  Spiral	  Arms)	  #1	  What	  is	  meant	  by	  	  `tomography’?	  
Deﬁni1on	  (Oxford	  English	  Dic1onary):	  A	  technique	  for	  displaying	  a	  representa5on	  of	  a	  cross	  sec5on	  through	  a	  human	  body	  or	  other	  solid	  object	  using	  	  X-­‐rays	  or	  ultrasound.	  

Reveal	  3D	  structure	  using	  distances	  along	  the	  line	  of	  sight	  Rela1ve	  distances	  F.O.V	  #2	  Tomography	  of	  Spiral	  Arms	  Inﬂuence	  of	  the	  density	  wave	  And	  calcula1ng	  the	  padern	  speed	  #2	  The	  Spiral	  padern	  speed	  ΘP	  ΔV	  ΘISM	  Ωp	  =	  Θp/R	  ISM	  DW	  Density	  wave	  Spiral	  Arm	  ΘP	  >	  ΘISM	  • The	  DW	  moves	  faster	  than	  the	  ISM	  • The	  DW	  ignites	  SF	  in	  the	  ISM	  • An	  evolu1onary	  sequence	  is	  seen	  Density	  wave	  people	  ISM	  	  Inﬂuence	  of	  the	  density	  wave	  ISM	  DW	  tevol	  old	  med	  young	  SFRs	  of	  diﬀerent	  age	  When	  ΔV	  is	  large	  it	  is	  easier	  to	  see	  evolu1on.	  Inﬂuence	  of	  the	  density	  wave	  ISM	  DW	  tevol	  old	  med	  young	  devol	  ΔV	  =	  devol	  /	  tevol	  Inﬂuence	  of	  the	  density	  wave:	  The	  Spiral	  padern	  speed	  ΘP	  ΔV	  ΘISM	  Θp	  =	  ΘISM	  -­‐	  ΔV	  Θp	  =	  ΘISM	  +	  ΔV	  Is	  it	  feasible?	  
1)	  Need	  accurate	  distance	  (	  1	  -­‐	  2%	  ),	  therefore	  D	  <	  3	  kpc	  2)	  ΔV	  must	  be	  detectable:	  ΔV=	  ΔV=	  i.e.	  Must	  be	  more	  than	  0.8	  kpc	  from	  Rcr	  Is	  it	  feasible?	  

Must	  be	  >	  0.8kpc	  	  from	  Rcr	  OK	  Sagidarius	  	  Arm	  OK	  Perseus	  Arm	  Must	  <	  3kpc	  From	  Sun	  More	  ques1ons	  we	  	  can	  answer	  Is	  the	  padern	  REALLY	  a	  rigid	  body?	  
What	  is	  the	  inﬂuence	  of	  the	  Bar?	  
Is	  the	  padern	  speed	  the	  same	  for	  all	  Arms?	  Thank	  you	  for	  listening!