Abstract

We report the first measurement of the neutrino-oxygen neutral-current quasielastic (NCQE) cross section. It is obtained by observing nuclear deexcitation γ rays which follow neutrino-oxygen interactions at the Super-Kamiokande water Cherenkov detector. We use T2K data corresponding to 3.01×1020 protons on target. By selecting only events during the T2K beam window and with well-reconstructed vertices in the fiducial volume, the large background rate from natural radioactivity is dramatically reduced. We observe 43 events in the 4–30 MeV reconstructed energy window, compared with an expectation of 51.0, which includes an estimated 16.2 background events. The background is primarily nonquasielastic neutral-current interactions and has only 1.2 events from natural radioactivity. The flux-averaged NCQE cross section we measure is 1.55×10−38  cm2 with a 68% confidence interval of (1.22,2.20)×10−38  cm2 at a median neutrino energy of 630 MeV, compared with the theoretical prediction of 2.01×10−38  cm2.

Autore Pugliese

• Berardi Vincenzo

Tutti gli autori

• Abe, K. , Adam, J. , Aihara, H. , Akiri, T. , Andreopoulos, C. , Aoki, S. , Ariga, A. , Ariga, T. , Assylbekov, S. , Autiero, D. , Barbi, M. , Barker, G.J. , Barr, G. , Bass, M. , Batkiewicz, M. , Bay, F. , Bentham, S.W. , Berardi, V. , Berger, B.E. , Berkman, S. , Bertram, I. , Bhadra, S. , Blaszczyk, F.D.M. , Blondel, A. , Bojechko, C. , Bordoni, S. , Boyd, S.B. , Brailsford, D. , Bravar, A. , Bronner, C. , Buchanan, N. , Calland, R.G. , Caravaca Rodríguez, J. , Cartwright, S.L. , Castillo, R. , Catanesi, M.G. , Cervera, A. , Cherdack, D. , Christodoulou, G. , Clifton, A. , Coleman, J. , Coleman, S.J. , Collazuol, G. , Connolly, K. , Cremonesi, L. , Dabrowska, A. , Danko, I. , Das, R. , Davis, S. , De Perio, P. , De Rosa, G. , Dealtry, T. , Dennis, S.R. , Densham, C. , Dewhurst, D. , Di Lodovico, F. , Di Luise, S. , Drapier, O. , Duboyski, T. , Duffy, K. , Dufour, F. , Dumarchez, J. , Dytman, S. , Dziewiecki, M. , Emery-Schrenk, S. , Ereditato, A. , Escudero, L. , Finch, A.J. , Fiorentini Aguirre, G.A. , Friend, M. , Fujii, Y. , Fukuda, Y. , Furmanski, A.P. , Galymov, V. , Gaudin, A. , Giffin, S. , Giganti, C. , Gilje, K. , Goeldi, D. , Golan, T. , Gomez-Cadenas, J.J. , Gonin, M. , Grant, N. , Gudin, D. , Hadley, D.R. , Haegel, L. , Haesler, A. , Haigh, M.D. , Hamilton, P. , Hansen, D. , Hara, T. , Hartz, M. , Hasegawa, T. , Hastings, N.C. , Hayato, Y. , Hearty, C. , Helmer, R.L. , Hierholzer, M. , Hignight, J. , Hillairet, A. , Himmel, A. , Hiraki, T. , Hirota, S. , Holeczek, J. , Horikawa, S. , Huang, K. , Ichikawa, A.K. , Ieki, K. , Ieva, M. , Ikeda, M. , Imber, J. , Insler, J. , Irvine, T.J. , Ishida, T. , Ishii, T. , Ives, S.J. , Iwai, E. , Iwamoto, K. , Iyogi, K. , Izmaylov, A. , Jacob, A. , Jamieson, B. , Johnson, R.A. , Johnson, S. , Jo, J.H. , Jonsson, P. , Jung, C.K. , Kabirnezhad, M. , Kaboth, A.C. , Kajita, T. , Kakuno, H. , Kameda, J. , Kanazawa, Y. , Karlen, D. , Karpikov, I. , Katori, T. , Kearns, E. , Khabibullin, M. , Khotjantsev, A. , Kielczewska, D. , Kikawa, T. , Kilinski, A. , Kim, J. , King, S. , Kisiel, J. , Kitching, P , Kobayashi, T. , Koch, L. , Kolaceke, A. , Konaka, A. , Kormos, L.L. , Korzenev, A. , Koseki, K. , Koshio, Y. , Kreslo, I. , Kropp, W. , Kubo, H. , Kudenko, Y. , Kumaratunga, S. , Kurjata, R. , Kutter, T. , Lagoda, J. , Laihem, K. , Lamont, I. , Larkin, E. , Laveder, M. , Lawe, M. , Lazos, M. , Lee, K.P. , Licciardi, C. , Lindner, T. , Lister, C. , Litchfield, R.P. , Longhin, A. , Ludovici, L. , Macaire, M. , Magaletti, L. , Mahn, K. , Malek, M. , Manly, S. , Marino, A.D. , Marteau, J. , Martin, J.F. , Martynenko, S. , Maruyama, T. , Marzec, J. , Mathie, E.L. , Matveev, V. , Mavrokoridis, K. , Mazzucato, E. , Mccarthy, M. , Mccauley, N. , Mcfarland, K.S. , Mcgrew, C. , Mefodiev, A. , Metelko, C. , Mezzetto, M. , Mijakowski, P. , Miller, C.A. , Minamino, A. , Mineev, O. , Mine, S. , Missert, A. , Miura, M. , Monfregola, L. , Moriyama, S. , Mueller, Th.A. , Murakami, A. , Murdoch, M. , Murphy, S. , Myslik, J. , Nagasaki, T. , Nakadaira, T. , Nakahata, M. , Nakai, T. , Nakamura, K. , Nakayama, S. , Nakaya, T. , Nakayoshi, K. , Nantais, C. , Naples, D. , Nielsen, C. , Nirkko, M. , Nishikawa, K. , Nishimura, Y. , Nowak, J. , O'Keeffe, H.M. , Ohta, R. , Okumura, K. , Okusawa, T. , Oryszczak, W. , Oser, S.M. , Ovsyannikova, T. , Owen, R.A. , Oyama, Y. , Palladino, V. , Palomino, J.L. , Paolone, V. , Payne, D. , Pearce, G.F. , Perevozchikov, O. , Perkin, J.D. , Petrov, Y. , Pickard, L. , Pinzon Guerra, E.S. , Pistillo, C. , Plonski, P. , Poplawska, E. , Popov, B. , Posiadala-Zezula, M. , Poutissou, J.-M. , Poutissou, R. , Przewlocki, P. , Quilain, B. , Radicioni, E. , Ratoff, P.N. , Ravonel, M. , Rayner, M.A.M. , Redij, A. , Reeves, M. , Reinherz-Aronis, E. , Riccio, C. , Retiere, F. , Robert, A. , Rodrigues, P.A. , Rojas, P. , Rondio, E. , Roth, S. , Rubbia, A. , Ruterbories, D. , Sacco, R. , Sakashita, K. , Sánchez, F. , Sato, F. , Scantamburlo, E. , Scholberg, K. , Schoppmann, S. , Schwehr, J. , Scott, M. , Seiya, Y. , Sekiguchi, T. , Sekiya, H. , Sgalaberna, D. , Shaker, F. , Shiozawa, M. , Short, S. , Shustrov, Y. , Sinclair, P. , Smith, B. , Smith, R.J. , Smy, M. , Sobczyk, J.T. , Sobel, H. , Sorel, M. , Southwell, L. , Stamoul

Titolo volume/Rivista

PHYSICAL REVIEW D, PARTICLES, FIELDS, GRAVITATION, AND COSMOLOGY

Anno di pubblicazione

2014

ISSN

1550-7998

ISBN

Non Disponibile

Numero di citazioni Wos

Nessuna citazione

Ultimo Aggiornamento Citazioni

Non Disponibile

Numero di citazioni Scopus

4

Ultimo Aggiornamento Citazioni

2017-04-22 03:20:59

Settori ERC

Non Disponibile

Codici ASJC

Non Disponibile