Final results of the search for $\nu_{\mu} \to \nu_{e}$ oscillations with the OPERA detector in the CNGS beam
N. Agafonova
,
A. Aleksandrov
,
A. Anokhina
,
S. Aoki
,
A. Ariga
,
T. Ariga
,
A. Bertolin
,
C. Bozza
,
R. Brugnera
,
A. Buonaura
,
S. Buontempo
,
M. Chernyavskiy
,
A. Chukanov
,
L. Consiglio
,
N. d'Ambrosio
,
G. de Lellis
,
M. de Serio
,
P. del Amo Sanchez
(1)
,
A. Di Crescenzo
,
D. Di Ferdinando
,
N. Di Marco
,
S. Dmitrievsky
,
M. Dracos
(2)
,
D. Duchesneau
(1)
,
S. Dusini
,
T. Dzhatdoev
,
J. Ebert
,
A. Ereditato
,
J. Favier
(1)
,
R.A. Fini
,
F. Fornari
,
T. Fukuda
,
G. Galati
,
A. Garfagnini
,
V. Gentile
,
J. Goldberg
,
Y. Gornushkin
,
S. Gorbunov
,
G. Grella
,
A.M. Guler
,
C. Gustavino
,
C. Hagner
,
T. Hara
,
T. Hayakawa
,
A. Hollnagel
,
B. Hosseini
,
K. Ishiguro
,
A. Iuliano
,
K. Jakovcic
,
C. Jollet
(2)
,
C. Kamiscioglu
,
M. Kamiscioglu
,
S.H. Kim
,
N. Kitagawa
,
B. Klicek
,
K. Kodama
,
M. Komatsu
,
U. Kose
,
I. Kreslo
,
F. Laudisio
,
A. Lauria
,
A. Ljubicic
,
A. Longhin
,
P. Loverre
,
A. Malgin
,
M. Malenica
,
G. Mandrioli
,
T. Matsuo
,
V. Matveev
,
N. Mauri
,
E. Medinaceli
,
F. Meisel
,
A. Meregaglia
(2)
,
S. Mikado
,
M. Miyanishi
,
F. Mizutani
,
P. Monacelli
,
M.C. Montesi
,
K. Morishima
,
M.T. Muciaccia
,
N. Naganawa
,
T. Naka
,
M. Nakamura
,
T. Nakano
,
K. Niwa
,
N. Okateva
,
S. Ogawa
,
K. Ozaki
,
A. Paoloni
,
L. Paparella
,
B.D. Park
,
L. Pasqualini
,
A. Pastore
,
L. Patrizii
,
H. Pessard
(1)
,
D. Podgrudkov
,
N. Polukhina
,
M. Pozzato
,
F. Pupilli
,
M. Roda
,
T. Roganova
,
H. Rokujo
,
G. Rosa
,
O. Ryazhskaya
,
O. Sato
,
A. Schembri
,
I. Shakiryanova
,
T. Shchedrina
,
H. Shibuya
,
E. Shibayama
,
T. Shiraishi
,
S. Simone
,
C. Sirignano
,
G. Sirri
,
A. Sotnikov
,
M. Spinetti
,
L. Stanco
,
N. Starkov
,
S.M. Stellacci
,
M. Stipcevic
,
P. Strolin
,
S. Takahashi
,
M. Tenti
,
F. Terranova
,
V. Tioukov
,
S. Vasina
,
P. Vilain
,
E. Voevodina
,
L. Votano
,
J.L. Vuilleumier
,
G. Wilquet
,
C.S. Yoon
N. Agafonova
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S. Dusini
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T. Dzhatdoev
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T. Fukuda
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F. Terranova
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S. Vasina
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P. Vilain
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E. Voevodina
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L. Votano
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J.L. Vuilleumier
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G. Wilquet
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C.S. Yoon
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Résumé
The OPERA experiment has discovered the tau neutrino appearance in the CNGS muon neutrino beam, in agreement with the 3 neutrino flavour oscillation hypothesis. The OPERA neutrino interaction target, made of Emulsion Cloud Chambers, was particularly efficient in the reconstruction of electromagnetic showers. Moreover, thanks to the very high granularity of the emulsion films, showers induced by electrons can be distinguished from those induced by π$^{0}$s, thus allowing the detection of charged current interactions of electron neutrinos. In this paper the results of the search for electron neutrino events using the full dataset are reported. An improved method for the electron neutrino energy estimation is exploited. Data are compatible with the 3 neutrino flavour mixing model expectations and are used to set limits on the oscillation parameters of the 3+1 neutrino mixing model, in which an additional mass eigenstate m$_{4}$ is introduced. At high Δm$_{41}^{2}$ (≳0.1 eV$^{2}$), an upper limit on sin$^{2}$ 2θ$_{μe}$ is set to 0.021 at 90% C.L. and Δm$_{41}^{2}$ ≳ 4 × 10$^{− 3}$ eV$^{2}$ is excluded for maximal mixing in appearance mode.
Mots clés
Neutrino Detectors and Telescopes (experiments)
Oscillation
neutrino: flavor
neutrino: mixing
neutrino/mu: secondary beam
neutrino: energy
electron: interaction
flavor: oscillation
neutrino: oscillation
neutrino/tau: particle identification
flavor: mixing
showers: electromagnetic
neutrino/e: energy spectrum
neutrino: sterile
OPERA
CNGS
charged current
cloud
experimental results
S067P13