发表机构
Johannes Gutenberg-Universität Mainz; University of Geneva; Aligarh Muslim University; William & Mary; University of Rochester; Universidad de Guanajuato; University of Notre Dame; University of Minnesota – Duluth; York University（约翰内斯·古腾堡美因茨大学; 日内瓦大学; 阿里格尔穆斯林大学; 威廉玛丽学院; 罗切斯特大学; 瓜纳华托大学; 圣母大学; 明尼苏达大学德卢斯分校; 约克大学）
机构由 AI 辅助整理，请以论文原文为准。AI 中文总结
本文首次测量了中微子-原子核散射中的超标度变量，发现相对论平均场模型预测最准，揭示了现有模型在低动量区域的不足。
AI 中文摘要
我们报告了在中微子-原子核散射中对超标度变量 $\psi^{\prime}_{\rm vis}$ 的首次测量，该测量利用了MINERvA实验在中能NuMI束流下收集的带电电流准弹性类 $\nu_\mu$-碳相互作用事件。$\psi^{\prime}$ 最初是为了表征准弹性电子-原子核散射中关于原子序数和动量转移的标度现象而提出的，此处从可见末态运动学重建得到（$\psi^{\prime}_{\rm vis}$）。$\psi^{\prime}_{\rm vis}$ 在此用作一个外部校准变量，其峰值位置对不可见的核缺失能量敏感。我们测量了 $\psi^{\prime}_{\rm vis}$ 作为强子反冲 $\Sigma T_p$ 和缪子横向动量 $p_{\text{T}\mu}$ 的函数，通过前向折叠技术将背景扣除后的数据与五个中微子-原子核相互作用模型进行比较。在低 $\Sigma T_p$ 和 $p_{\text{T}\mu}$ 区域，各模型预测的 $\psi^{\prime}_{\rm vis}$ 分歧最大，且与数据的一致性也最差，这揭示了哪些模型未能捕捉缺失能量的相空间依赖性，从而也未能正确描述从可见运动学外推的中微子能量。在测试的模型中，我们发现相对论平均场方法能更准确地预测 $\psi^{\prime}_{\rm vis}$ 的峰值位置。
英文摘要
We report the first measurement of the superscaling variable $ψ^{\prime}_{\rm vis}$ in neutrino--nucleus scattering, using charged-current quasielastic-like $ν_μ$-Carbon interactions collected by the MINERvA experiment in the medium-energy NuMI beam. Originally developed to characterize phenomena of scaling with respect to atomic number and momentum transfer in quasielastic electron-nucleus scattering, $ψ^{\prime}$ is reconstructed here from visible final-state kinematics ($ψ^{\prime}_{\rm vis}$). $ψ^{\prime}_{\rm vis}$ is used here as an externally calibrated variable whose peak position is sensitive to the invisible nuclear missing energy. We measure $ψ^{\prime}_{\rm vis}$ as functions of the hadronic recoil $ΣT_p$ and muon transverse momentum $p_{\text{T}μ}$, comparing background-subtracted data to five neutrino--nucleus interaction models via a forward-folding technique. The predicted $ψ^{\prime}_{\rm vis}$ diverges most strongly among model predictions at low $ΣT_p$ and $p_{\text{T}μ}$, where agreement with data is also poorest, exposing which models fail to capture the phase-space dependence of the missing energy and therefore the neutrino energy as extrapolated from visible kinematics. Among tested models, we find that the Relativistic Mean Field approach predicts more accurately the $ψ^{\prime}_{\rm vis}$ peak position.
Comments8 pages + 2 pages End matter + Supplemental material
