Martin Wendt, Jarle Brinchmann, Hsiao-Wen Chen, Sean D. Johnson, Michael V. Maseda, Johan Richard, Joop Schaye, Jorryt Matthee, Nicolas Bouché, T. Contini, Tanya Urrutia, Anne Verhamme, Sowgat Muzahid, Sebastiano Cantalupo, Johannes Zabl, Mohammad Akhlaghi, Raffaella Anna Marino, Adélaïde Claeyssens, Lutz Wisotzki, Floriane Leclercq, Leiden Observatory [Leiden], Universiteit Leiden [Leiden], Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology [Zürich] (ETH Zürich), Department of Computer Science [ETH Zürich] (D-INFK), Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Astrophysikalisches Institut Potsdam (AIP), Équipe de droit international, européen et comparé (EDIEC), Université Jean Moulin - Lyon 3 (UJML), Université de Lyon-Université de Lyon, Centre de Recherche Astrophysique de Lyon (CRAL), École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS), Universiteit Leiden, Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR-17-CE31-0017,3DGASFLOWS,Comprendre le rôle des écoulements de gaz autour des galaxies grâce à une confrontation entre observations 3D et simulations numériques(2017), Muzahid, S, Schaye, J, Marino, R, Cantalupo, S, Brinchmann, J, Contini, T, Wendt, M, Wisotzki, L, Zabl, J, Bouche, N, Akhlaghi, M, Chen, H, Claeyssens, A, Johnson, S, Leclercq, F, Maseda, M, Matthee, J, Richard, J, Urrutia, T, Verhamme, A, Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP)
Lyman$-\alpha$ (Ly$\alpha$) emission lines are typically found to be redshifted with respect to the systemic redshifts of galaxies, likely due to resonant scattering of Ly$\alpha$ photons. Here we measure the average velocity offset for a sample of 96 $z\approx3.3$ Ly$\alpha$ emitters (LAEs) with a median Ly$\alpha$ flux (luminosity) of $\approx 10^{-17}~\rm erg~cm^{-2}~s^{-1}$ ($\approx10^{42}~\rm erg~s^{-1}$) and a median star formation rate (SFR) of $\approx1.3 \rm M_{\odot} yr^{-1}$ (not corrected for possible dust extinction), detected by the Multi-Unit Spectroscopic Explorer as part of our MUSEQuBES circumgalactic medium (CGM) survey. By postulating that the stacked CGM absorption profiles of these LAEs, probed by 8 background quasars, must be centered on the systemic redshift, we measure an average velocity offset, V$_{\rm offset} = 171 \pm 8$ $\rm km s^{-1}$, between the Ly$\alpha$ emission peak and the systemic redshift. The observed V$_{\rm offset}$ is lower by factors of $\approx1.4$ and $\approx2.6$ compared to the velocity offsets measured for narrow-band selected LAEs and Lyman break galaxies, respectively, which probe galaxies with higher masses and SFRs. Consistent with earlier studies based on direct measurements for individual objects, we find that the V$_{\rm offset}$ is correlated with the full width at half-maximum of the red peak of the Ly$\alpha$ line, and anti-correlated with the rest-frame equivalent width. Moreover, we find that $V_{\rm offset}$ is correlated with SFR with a sub-linear scaling relation, V$_{\rm offset}\propto \rm SFR^{0.16\pm0.03}$. Adopting the mass scaling for main sequence galaxies, such a relation suggests that V$_{\rm offset}$ scales with the circular velocity of the dark matter halos hosting the LAEs., Comment: Published on 15 May, 2020 along with an erratum (Ref: MNRAS 498, 4424, 2020, doi:10.1093/mnras/staa2668), since Fig. 2 has not been updated in the published version. There are other typos in the published version, introduced by the typesetter, which cannot be revised in the erratum. We feel that the astrp-ph version is more accurate than the published one