First measurement of electron neutrino appearance in NOvA
P. Adamson, C. Ader, M. Andrews, N. Anfimov, I. Anghel, K. Arms, E. Arrieta-Diaz, A. Aurisano, D. S. Ayres, C. Backhouse, M. Baird, B. A. Bambah, K. Bays, R. Be… 展开作者
P. Adamson, C. Ader, M. Andrews, N. Anfimov, I. Anghel, K. Arms, E. Arrieta-Diaz, A. Aurisano, D. S. Ayres, C. Backhouse, M. Baird, B. A. Bambah, K. Bays, R. Bernstein, M. Betancourt, V. Bhatnagar, B. Bhuyan, J. Bian, K. Biery, T. Blackburn, V. Bocean, D. Bogert, A. Bolshakova, M. Bowden, C. Bower, D. Broemmelsiek, C. Bromberg, G. Brunetti, X. Bu, A. Butkevich, D. Capista, E. Catano-Mur, T. R. Chase, S. Childress, B. C. Choudhary, B. Chowdhury, T. E. Coan, J. A. B. Coelho, M. Colo, J. Cooper, L. Corwin, D. Cronin-Hennessy, A. Cunningham, G. S. Davies, J. P. Davies, M. Del Tutto, P. F. Derwent, K. N. Deepthi, D. Demuth, S. Desai, G. Deuerling, A. Devan, J. Dey, R. Dharmapalan, P. Ding, S. Dixon, Z. Djurcic, E. C. Dukes, H. Duyang, R. Ehrlich, G. J. Feldman, N. Felt, E. J. Fenyves, E. Flumerfelt, S. Foulkes, M. J. Frank, W. Freeman, M. Gabrielyan, H. R. Gallagher, M. Gebhard, T. Ghosh, W. Gilbert, A. Giri, S. Goadhouse, R. A. Gomes, L. Goodenough, M. C. Goodman, V. Grichine, N. Grossman, R. Group, J. Grudzinski, V. Guarino, B. Guo, A. Habig, T. Handler, J. Hartnell, R. Hatcher, A. Hatzikoutelis, K. Heller, C. Howcroft, J. Huang, X. Huang, J. Hylen, M. Ishitsuka, F. Jediny, C. Jensen, D. Jensen, C. Johnson, H. Jostlein, G. K. Kafka, Y. Kamyshkov, S. M. S. Kasahara, S. Kasetti, K. Kephart, G. Koizumi, S. Kotelnikov, I. Kourbanis, Z. Krahn, V. Kravtsov, A. Kreymer, Ch. Kulenberg, A. Kumar, T. Kutnink, R. Kwarciancy, J. Kwong, K. Lang, A. Lee, W. M. Lee, K. Lee, S. Lein, J. Liu, M. Lokajicek, J. Lozier, Q. Lu, P. Lucas, S. Luchuk, P. Lukens, G. Lukhanin, S. Magill, K. Maan, W. A. Mann, M. L. Marshak, M. Martens, J. Martincik, P. Mason, K. Matera, M. Mathis, V. Matveev, N. Mayer, E. McCluskey, R. Mehdiyev, H. Merritt, M. D. Messier, H. Meyer, T. Miao, D. Michael, S. P. Mikheyev, W. H. Miller, S. R. Mishra, R. Mohanta, A. Moren, L. Mualem, M. Muether, S. Mufson, J. Musser, H. B. Newman, J. K. Nelson, E. Niner, A. Norman, J. Nowak, Y. Oksuzian, A. Olshevskiy, J. Oliver, T. Olson, J. Paley, P. Pandey, A. Para, R. B. Patterson, G. Pawloski, N. Pearson, D. Perevalov, D. Pershey, E. Peterson, R. Petti, S. Phan-Budd, L. Piccoli, A. Pla-Dalmau, R. K. Plunkett, R. Poling, B. Potukuchi, F. Psihas, D. Pushka, X. Qiu, N. Raddatz, A. Radovic, R. A. Rameika, R. Ray, B. Rebel, R. Rechenmacher, B. Reed, R. Reilly, D. Rocco, D. Rodkin, K. Ruddick, R. Rusack, V. Ryabov, K. Sachdev, S. Sahijpal, H. Sahoo, O. Samoylov, M. C. Sanchez, N. Saoulidou, P. Schlabach, J. Schneps, R. Schroeter, J. Sepulveda-Quiroz, P. Shanahan, B. Sherwood, A. Sheshukov, J. Singh, V. Singh, A. Smith, D. Smith, J. Smolik, N. Solomey, A. Sotnikov, A. Sousa, K. Soustruznik, Y. Stenkin, M. Strait, L. Suter, R. L. Talaga, M. C. Tamsett, S. Tariq, P. Tas, R. J. Tesarek, R. B. Thayyullathil, K. Thomsen, X. Tian, S. C. Tognini, R. Toner, J. Trevor, G. Tzanakos, J. Urheim, P. Vahle, L. Valerio, L. Vinton, T. Vrba, A. V. Waldron, B. Wang, Z. Wang, A. Weber, A. Wehmann, D. Whittington, N. Wilcer, R. Wildberger, D. Wildman, K. Williams, S. G. Wojcicki, K. Wood, M. Xiao, T. Xin, N. Yadav, S. Yang, S. Zadorozhnyy, J. Zalesak, B. Zamorano, A. Zhao, J. Zirnstein, R. Zwaska
备注:
7 pages, 4 figures. Minor updates to match version accepted by journal
我们报告的结果,从第一次搜索$ν_μ\toν_e$转换的NOvA实验。在费米实验室升级后的NuMI束中,在相当于靶上$2.74\times10^{20}$质子的曝光中,我们在远探测器中观察到6个事件,而背景预期为$0.99\pm0.11$(系统)。基于近距离检测器测量的事件。次要分析观察到11起背景为$1.07\pm0.14$(系统)的事件。主要分析中观察到的$3.3σ$事件过多不利于90% C. L.的反向质量等级中的$0.1π< δ_{CP} < 0.5π$。
英文摘要:
We report results from the first search for $ν_μ\toν_e$ transitions by the NOvA experiment. In an exposure equivalent to $2.74\times10^{20}$ protons-on-target in the upgraded NuMI beam at Fermilab, we observe 6 events in the Far Detector, compared to a background expectation of $0.99\pm0.11$ (syst.) events based on the Near Detector measurement. A secondary analysis observes 11 events with a background of $1.07\pm0.14$ (syst.). The $3.3σ$ excess of events observed in the primary analysis disfavors $0.1π< δ_{CP} < 0.5π$ in the inverted mass hierarchy at the 90% C.L.
NuMI离轴现象(英语:NuMI Off-Axis v Appearance,缩写:NOvA)实验是一个长基线中微子振荡实验,使用的是费米实验室的NuMI光束线产生的中微子源。该实验将使用两个功能相同的塑料液体闪烁体填充探测器研究μ子中微子到电子中微子的振荡,该探测器放置在离轴14毫弧度的NuMI光束上。带电中微子相互作用将被用来观察中微子味从识别的最终状态轻子。μ子带电粒子径迹的重建在探测器对准和校准的短期目标以及通过识别μ子带电电流事件的长期振荡分析中起着重要作用。提出了一种基于卡尔曼滤波的μ子径迹识别和径迹拟合的初步方法。
Determining Neutrino Mass Ordering with NOvA and Upcoming JUNO Measurements
Erciyes University(埃尔西耶斯大学);Universidad del Atlantico(大西洋大学);University of Mississippi(密西西比大学);Fermi National Accelerator Laboratory(费米国家加速器实验室);Joint Institute for Nuclear Research(苏联联合核研究所);Universidad del Magdalena(马格达莱纳大学);University of Sussex(萨塞克斯大学);University of Cincinnati(辛辛那提大学);University of Hyderabad(海德拉巴大学);University of California at Irvine(加州大学尔湾分校);University of Minnesota Twin Cities(明尼苏达大学双城分校)
NOvA长基线中微子实验使用一对大型分段液体闪烁体量热计来研究中微子振荡,使用来自费米实验室NuMI束的GeV级中微子。这些探测器也对中微子的通量敏感,中微子是在核心坍缩超新星期间通过碳的逆β衰变相互作用以$\mathcal{O}(10~\text{MeV})$的能量发射的。这个特征提供了一种方法来研究发生在我们银河系的核心坍缩超新星的能量释放的主导模式。我们描述了数据驱动的软件触发系统开发和NOvA实验识别和记录附近的银河系超新星的中微子数据。NOvA利用该技术对银河系中可能发生核心坍缩的超新星进行了自触发探测,估计灵敏度可达10 kpc距离,对质量为9.6 M $_\odot$至27 M $_\odot$的母星超新星的探测效率分别为23%至49%。