Measurement of the neutrino-oxygen neutral-current quasielastic cross section using atmospheric neutrinos at Super-Kamiokande
L. Wan
,
C. Bronner
,
Y. Hayato
,
M. Ikeda
,
K. Iyogi
,
J. Kameda
,
Y. Kato
,
Y. Kishimoto
,
Ll. Marti
,
M. Miura
,
S. Moriyama
,
T. Mochizuki
,
M. Nakahata
,
Y. Nakajima
,
Y. Nakano
,
S. Nakayama
,
T. Okada
,
K. Okamoto
,
A. Orii
,
G. Pronost
,
H. Sekiya
,
M. Shiozawa
,
Y. Sonoda
,
A. Takeda
,
A. Takenaka
,
T. Yano
,
R. Akutsu
,
T. Kajita
,
Y. Nishimura
,
K. Okumura
,
R. Wang
,
J. Xia
,
L. Labarga
,
P. Fernandez
,
F.D.M. Blaszczyk
,
C. Kachulis
,
E. Kearns
,
J.L. Raaf
,
J.L. Stone
,
S. Sussman
,
S. Berkman
,
J. Bian
,
N.J. Griskevich
,
W.R. Kropp
,
S. Locke
,
S. Mine
,
P. Weatherly
,
M.B. Smy
,
H.W. Sobel
,
V. Takhistov
,
K.S. Ganezer
,
J. Hill
,
J.Y. Kim
,
I.T. Lim
,
R.G. Park
,
B. Bodur
,
K. Scholberg
,
C.W. Walter
,
M. Gonin
(1)
,
J. Imber
(1)
,
Th.A. Mueller
(1)
,
T. Ishizuka
,
T. Nakamura
,
J.S. Jang
,
K. Choi
,
J.G. Learned
,
S. Matsuno
,
R.P. Litchfield
,
Y. Uchida
,
M.O. Wascko
,
N.F. Calabria
,
M.G. Catanesi
,
R.A. Intonti
,
E. Radicioni
,
G. de Rosa
,
A. Ali
,
G. Collazuol
,
F. Iacob
,
L. Ludovici
,
S. Cao
,
M. Friend
,
T. Hasegawa
,
T. Ishida
,
T. Kobayashi
,
T. Nakadaira
,
Y. Oyama
,
K. Sakashita
,
T. Sekiguchi
,
T. Tsukamoto
,
KE. Abe
,
M. Hasegawa
,
Y. Isobe
,
H. Miyabe
,
T. Sugimoto
,
A.T. Suzuki
,
Y. Takeuchi
,
Y. Ashida
,
T. Hayashino
,
S. Hirota
,
M. Jiang
,
T. Kikawa
,
M. Mori
,
KE. Nakamura
,
T. Nakaya
,
R.A. Wendell
,
L.H.V. Anthony
,
N. Mccauley
,
A. Pritchard
,
K.M. Tsui
,
Y. Fukuda
,
Y. Itow
,
M. Murrase
,
P. Mijakowski
,
K. Frankiewicz
,
C.K. Jung
,
X. Li
,
J.L. Palomino
,
G. Santucci
,
C. Vilela
,
M.J. Wilking
,
C. Yanagisawa
,
D. Fukuda
,
K. Hagiwara
,
H. Ishino
,
S. Ito
,
Y. Koshio
,
M. Sakuda
,
Y. Takahira
,
C. Xu
,
Y. Kuno
,
C. Simpson
,
D. Wark
,
F. Di Lodovico
,
B. Richards
,
S. Molina Sedgwick
,
R. Tacik
,
S.B. Kim
,
M. Thiesse
,
L. Thompson
,
H. Okazawa
,
Y. Choi
,
K. Nishijima
,
M. Koshiba
,
M. Yokoyama
,
A. Goldsack
,
K. Martens
,
M. Murdoch
,
B. Quilain
,
Y. Suzuki
,
M.R. Vagins
,
M. Kuze
,
Y. Okajima
,
T. Yoshida
,
M. Ishitsuka
,
J.F. Martin
,
C.M. Nantais
,
H.A. Tanaka
,
T. Towstego
,
M. Hartz
,
A. Konaka
,
P. de Perio
,
S. Chen
,
A. Minamino
L. Wan
- Fonction : Auteur
C. Bronner
- Fonction : Auteur
Y. Hayato
- Fonction : Auteur
M. Ikeda
- Fonction : Auteur
K. Iyogi
- Fonction : Auteur
J. Kameda
- Fonction : Auteur
Y. Kato
- Fonction : Auteur
Y. Kishimoto
- Fonction : Auteur
Ll. Marti
- Fonction : Auteur
M. Miura
- Fonction : Auteur
S. Moriyama
- Fonction : Auteur
T. Mochizuki
- Fonction : Auteur
M. Nakahata
- Fonction : Auteur
Y. Nakajima
- Fonction : Auteur
Y. Nakano
- Fonction : Auteur
S. Nakayama
- Fonction : Auteur
T. Okada
- Fonction : Auteur
- PersonId : 756058
- ORCID : 0000-0001-6381-8107
K. Okamoto
- Fonction : Auteur
A. Orii
- Fonction : Auteur
G. Pronost
- Fonction : Auteur
H. Sekiya
- Fonction : Auteur
M. Shiozawa
- Fonction : Auteur
Y. Sonoda
- Fonction : Auteur
A. Takeda
- Fonction : Auteur
A. Takenaka
- Fonction : Auteur
T. Yano
- Fonction : Auteur
R. Akutsu
- Fonction : Auteur
T. Kajita
- Fonction : Auteur
Y. Nishimura
- Fonction : Auteur
K. Okumura
- Fonction : Auteur
- PersonId : 759341
- ORCID : 0000-0001-9033-0334
R. Wang
- Fonction : Auteur
J. Xia
- Fonction : Auteur
L. Labarga
- Fonction : Auteur
P. Fernandez
- Fonction : Auteur
F.D.M. Blaszczyk
- Fonction : Auteur
C. Kachulis
- Fonction : Auteur
E. Kearns
- Fonction : Auteur
J.L. Raaf
- Fonction : Auteur
J.L. Stone
- Fonction : Auteur
S. Sussman
- Fonction : Auteur
S. Berkman
- Fonction : Auteur
J. Bian
- Fonction : Auteur
N.J. Griskevich
- Fonction : Auteur
W.R. Kropp
- Fonction : Auteur
S. Locke
- Fonction : Auteur
S. Mine
- Fonction : Auteur
P. Weatherly
- Fonction : Auteur
M.B. Smy
- Fonction : Auteur
H.W. Sobel
- Fonction : Auteur
V. Takhistov
- Fonction : Auteur
K.S. Ganezer
- Fonction : Auteur
J. Hill
- Fonction : Auteur
J.Y. Kim
- Fonction : Auteur
I.T. Lim
- Fonction : Auteur
R.G. Park
- Fonction : Auteur
B. Bodur
- Fonction : Auteur
K. Scholberg
- Fonction : Auteur
C.W. Walter
- Fonction : Auteur
Th.A. Mueller
- Fonction : Auteur
- PersonId : 739936
- IdHAL : thomasalexandremueller
- ORCID : 0000-0003-2743-4741
- IdRef : 25311943X
T. Ishizuka
- Fonction : Auteur
T. Nakamura
- Fonction : Auteur
J.S. Jang
- Fonction : Auteur
K. Choi
- Fonction : Auteur
J.G. Learned
- Fonction : Auteur
S. Matsuno
- Fonction : Auteur
R.P. Litchfield
- Fonction : Auteur
Y. Uchida
- Fonction : Auteur
M.O. Wascko
- Fonction : Auteur
N.F. Calabria
- Fonction : Auteur
M.G. Catanesi
- Fonction : Auteur
R.A. Intonti
- Fonction : Auteur
E. Radicioni
- Fonction : Auteur
G. de Rosa
- Fonction : Auteur
A. Ali
- Fonction : Auteur
G. Collazuol
- Fonction : Auteur
F. Iacob
- Fonction : Auteur
L. Ludovici
- Fonction : Auteur
S. Cao
- Fonction : Auteur
M. Friend
- Fonction : Auteur
T. Hasegawa
- Fonction : Auteur
T. Ishida
- Fonction : Auteur
T. Kobayashi
- Fonction : Auteur
T. Nakadaira
- Fonction : Auteur
Y. Oyama
- Fonction : Auteur
K. Sakashita
- Fonction : Auteur
T. Sekiguchi
- Fonction : Auteur
T. Tsukamoto
- Fonction : Auteur
KE. Abe
- Fonction : Auteur
M. Hasegawa
- Fonction : Auteur
Y. Isobe
- Fonction : Auteur
H. Miyabe
- Fonction : Auteur
T. Sugimoto
- Fonction : Auteur
A.T. Suzuki
- Fonction : Auteur
Y. Takeuchi
- Fonction : Auteur
Y. Ashida
- Fonction : Auteur
T. Hayashino
- Fonction : Auteur
S. Hirota
- Fonction : Auteur
M. Jiang
- Fonction : Auteur
T. Kikawa
- Fonction : Auteur
M. Mori
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755173
- ORCID : 0000-0003-4094-974X
KE. Nakamura
- Fonction : Auteur
T. Nakaya
- Fonction : Auteur
R.A. Wendell
- Fonction : Auteur
L.H.V. Anthony
- Fonction : Auteur
N. Mccauley
- Fonction : Auteur
A. Pritchard
- Fonction : Auteur
K.M. Tsui
- Fonction : Auteur
Y. Fukuda
- Fonction : Auteur
Y. Itow
- Fonction : Auteur
M. Murrase
- Fonction : Auteur
P. Mijakowski
- Fonction : Auteur
K. Frankiewicz
- Fonction : Auteur
C.K. Jung
- Fonction : Auteur
X. Li
- Fonction : Auteur
J.L. Palomino
- Fonction : Auteur
G. Santucci
- Fonction : Auteur
C. Vilela
- Fonction : Auteur
M.J. Wilking
- Fonction : Auteur
C. Yanagisawa
- Fonction : Auteur
D. Fukuda
- Fonction : Auteur
K. Hagiwara
- Fonction : Auteur
H. Ishino
- Fonction : Auteur
S. Ito
- Fonction : Auteur
Y. Koshio
- Fonction : Auteur
M. Sakuda
- Fonction : Auteur
Y. Takahira
- Fonction : Auteur
C. Xu
- Fonction : Auteur
Y. Kuno
- Fonction : Auteur
C. Simpson
- Fonction : Auteur
D. Wark
- Fonction : Auteur
F. Di Lodovico
- Fonction : Auteur
B. Richards
- Fonction : Auteur
S. Molina Sedgwick
- Fonction : Auteur
R. Tacik
- Fonction : Auteur
S.B. Kim
- Fonction : Auteur
M. Thiesse
- Fonction : Auteur
L. Thompson
- Fonction : Auteur
H. Okazawa
- Fonction : Auteur
Y. Choi
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755170
- ORCID : 0000-0001-5790-3129
K. Nishijima
- Fonction : Auteur
- PersonId : 759328
- ORCID : 0000-0002-1830-4251
M. Koshiba
- Fonction : Auteur
M. Yokoyama
- Fonction : Auteur
A. Goldsack
- Fonction : Auteur
K. Martens
- Fonction : Auteur
M. Murdoch
- Fonction : Auteur
B. Quilain
- Fonction : Auteur
Y. Suzuki
- Fonction : Auteur
M.R. Vagins
- Fonction : Auteur
M. Kuze
- Fonction : Auteur
Y. Okajima
- Fonction : Auteur
T. Yoshida
- Fonction : Auteur
M. Ishitsuka
- Fonction : Auteur
J.F. Martin
- Fonction : Auteur
C.M. Nantais
- Fonction : Auteur
H.A. Tanaka
- Fonction : Auteur
T. Towstego
- Fonction : Auteur
M. Hartz
- Fonction : Auteur
A. Konaka
- Fonction : Auteur
P. de Perio
- Fonction : Auteur
S. Chen
- Fonction : Auteur
A. Minamino
- Fonction : Auteur
Résumé
Neutral current (NC) interactions of atmospheric neutrinos on oxygen form one of the major backgrounds in the search for supernova relic neutrinos with water-based Cherenkov detectors. The NC channel is dominated by neutrino quasielastic (NCQE) scattering off nucleons inside O16 nuclei. In this paper we report the first measurement of NCQE cross section using atmospheric neutrinos at Super-Kamiokande (SK). The measurement used 2,778 live days of SK-IV data with a fiducial volume of 22.5 kiloton water. Within the visible energy window of 7.5–29.5 MeV, we observed 117 events compared to the expected 71.9 NCQE signal and 53.1 background events. Weighted by the atmospheric neutrino spectrum from 160 MeV to 10 GeV, the flux averaged NCQE cross section is measured to be (1.01±0.17(stat.)-0.30+0.78(sys.))×10-38 cm2.
Mots clés
Particle Physics Experiments
neutrino: atmosphere
neutrino: spectrum
channel cross section: measured
neutral current
KAMIOKANDE
background
Cherenkov counter: water
scattering
neutrino: supernova
neutrino nucleon: inelastic scattering
neutrino nucleus: interaction
oxygen
neutrino: flux
5/3
experimental results