Measurement of neutrino oscillation parameters with the first six detection units of KM3NeT/ORCA

S Aiello; A Albert; A.R Alhebsi; M Alshamsi; S. Alves Garre; A Ambrosone; F Ameli; M Andre; E Androutsou; L Aphecetche; M Ardid; S Ardid; H Atmani; J Aublin; F Badaracco; L Bailly-Salins; Z Bardačová; B Baret; A Bariego-Quintana; Y Becherini; M Bendahman; F Benfenati; M Benhassi; M Bennani; D.M Benoit; E Berbee; V Bertin; C Beyer; S Biagi; M Boettcher; D Bonanno; J Boumaaza; M Bouta; M Bouwhuis; C Bozza; R.M Bozza; H Brânzaş; F Bretaudeau; M Breuhaus; R Bruijn; J Brunner; R Bruno; E Buis; R Buompane; J Busto; B Caiffi; D Calvo; A Capone; F Carenini; V Carretero; T Cartraud; P Castaldi; V Cecchini; S Celli; L Cerisy; M Chabab; M Chadolias; A Chen; S Cherubini; T Chiarusi; M Circella; R Cocimano; J.A.B Coelho; A Coleiro; A Condorelli; R Coniglione; P Coyle; A Creusot; G Cuttone; R Dallier; Y Darras; A de Benedittis; B de Martino; G de Wasseige; V Decoene; I del Rosso; L.S Di Mauro; I Di Palma; A.F Díaz; D Diego-Tortosa; C Distefano; A Domi; C Donzaud; D Dornic; E Drakopoulou; D Drouhin; J.-G Ducoin; R Dvornický; T Eberl; E Eckerová; A Eddymaoui; T van Eeden; M Eff; D van Eijk; I. El Bojaddaini; S El Hedri; V Ellajosyula; A Enzenhöfer; G Ferrara; M.D Filipović; F Filippini; D Franciotti; L.A Fusco; S Gagliardini; T Gal; J. García Méndez; A Garcia Soto; C. Gatius Oliver; N Geißelbrecht; E Genton; H Ghaddari; L Gialanella; B.K Gibson; E Giorgio; I Goos; P Goswami; S.R Gozzini; R Gracia; C Guidi; B Guillon; M Gutiérrez; C Haack; H van Haren; A Heijboer; L Hennig; J.J Hernández-Rey; W. Idrissi Ibnsalih; G Illuminati; D Joly; M de Jong; P de Jong; B.J Jung; G Kistauri; C Kopper; A Kouchner; Y.Y Kovalev; V Kueviakoe; V Kulikovskiy; R Kvatadze; M Labalme; R Lahmann; M Lamoureux; G Larosa; C Lastoria; A Lazo; S Le Stum; G Lehaut; V Lemaître; E Leonora; N Lessing; G Levi; M. Lindsey Clark; F Longhitano; F Magnani; J Majumdar; L Malerba; F Mamedov; J Mańczak; A Manfreda; M Marconi; A Margiotta; A Marinelli; C Markou; L Martin; M Mastrodicasa; S Mastroianni; J Mauro; G Miele; P Migliozzi; E Migneco; M.L Mitsou; C.M Mollo; L Morales-Gallegos; G Moretti; A Moussa; I. Mozun Mateo; R Muller; M.R Musone; M Musumeci; P Napoli; S Navas; A Nayerhoda; C.A Nicolau; B Nkosi; B.Ó Fearraigh; V Oliviero; A Orlando; E Oukacha; D Paesani; J Palacios González; G Papalashvili; V Parisi; E.J. Pastor Gomez; A.M Păun; G.E Păvălaş; I Pelegris; S. Peña Martínez; M Perrin-Terrin; V Pestel; R Pestes; P Piattelli; A Plavin; C Poirè; V Popa; T Pradier; J Prado; S Pulvirenti; C.A Quiroz-Rangel; U Rahaman; N Randazzo; S Razzaque; I.C Rea; D Real; G Riccobene; J Robinson; A Romanov; E Ros; A Šaina; F Salesa Greus; D.F.E Samtleben; A Sánchez Losa; S Sanfilippo; M Sanguineti; D Santonocito; P Sapienza; J Schnabel; J Schumann; H.M Schutte; J Seneca; N Sennan; B Setter; I Sgura; R Shanidze; A Sharma; Y Shitov; F Šimkovic; A Simonelli; A Sinopoulou; B Spisso; M Spurio; D Stavropoulos; I Štekl; S.M Stellacci; M Taiuti; Y Tayalati; H Thiersen; S Thoudam; P de la Torre; I Tosta E Melo; E Tragia; B Trocmé; V Tsourapis; A Tudorache; E Tzamariudaki; A Ukleja; A Vacheret; V Valsecchi; V van Elewyck; G Vannoye; G Vasileiadis; F. Vazquez de Sola; A Veutro; S Viola; D Vivolo; A van Vliet; H Warnhofer; S Weissbrod; E de Wolf; I Yvon; G Zarpapis; S Zavatarelli; A Zegarelli; D Zito; J.D Zornoza; J Zúñiga; N Zywucka

doi:10.1007/JHEP10(2024)206

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Measurement of neutrino oscillation parameters with the first six detection units of KM3NeT/ORCA

Journal article

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Measurement of neutrino oscillation parameters with the first six detection units of KM3NeT/ORCA

S Aiello, A Albert, A.R Alhebsi, M Alshamsi, S. Alves Garre, A Ambrosone, F Ameli, M Andre, E Androutsou, L Aphecetche, …

JHEP, Vol.10

2024

DOI: https://doi.org/10.1007/JHEP10(2024)206

Abstract

neutrino

mass

detector

atmosphere

oscillation

KM3NeT

water

Cherenkov

KM3NeT/ORCA is a water Cherenkov neutrino detector under construction and anchored at the bottom of the Mediterranean Sea. The detector is designed to study oscillations of atmospheric neutrinos and determine the neutrino mass ordering. This paper focuses on an initial configuration of ORCA, referred to as ORCA6, which comprises six out of the foreseen 115 detection units of photo-sensors. A high-purity neutrino sample was extracted, corresponding to an exposure of 433 kton-years. The sample of 5828 neutrino candidates is analysed following a binned log-likelihood method in the reconstructed energy and cosine of the zenith angle. The atmospheric oscillation parameters are measured to be $\sin^2\theta_{23}= 0.51^{+0.04}_{-0.05}$, and $ \Delta m^2_{31} = 2.14^{+0.25}_{-0.35}\times 10^{-3}~\mathrm{eV^2} \cup \{-2.25,-1.76\}\times 10^{-3}~\mathrm{eV^2}$ at 68% CL. The inverted neutrino mass ordering hypothesis is disfavoured with a p-value of 0.25.

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Title: Measurement of neutrino oscillation parameters with the first six detection units of KM3NeT/ORCA
Creators - without role: S Aiello - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Catania
A Albert - Université de Strasbourg
A.R Alhebsi - Khalifa University of Science and Technology
M Alshamsi - Aix-Marseille Université
S. Alves Garre - Instituto de Física Corpuscular
A Ambrosone - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli
F Ameli - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma I
M Andre - Cidete
E Androutsou
L Aphecetche - Nantes Université
M Ardid - Universitat Politècnica de València
S Ardid - Universitat Politècnica de València
H Atmani - Mohammed V University
J Aublin - Laboratoire AstroParticule et Cosmologie
F Badaracco - University of Genoa
L Bailly-Salins - Centre National de la Recherche Scientifique
Z Bardačová
B Baret - Laboratoire AstroParticule et Cosmologie
A Bariego-Quintana - Instituto de Física Corpuscular
Y Becherini - Université Paris Cité
M Bendahman - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli
F Benfenati - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bologna
M Benhassi - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli
M Bennani - Laboratoire de Physique de Clermont
D.M Benoit - University of Hull
E Berbee - National Institute for Subatomic Physics
V Bertin - Aix-Marseille Université
C Beyer
S Biagi - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
M Boettcher - North-West University
D Bonanno - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
J Boumaaza - Mohammed V University
M Bouta - Aix-Marseille Université
M Bouwhuis - National Institute for Subatomic Physics
C Bozza - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli
R.M Bozza - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli
H Brânzaş - Institute of Space Science - INFLPR Subsidiary
F Bretaudeau - IMT Atlantique
M Breuhaus - Aix-Marseille Université
R Bruijn - National Institute for Subatomic Physics
J Brunner - Aix-Marseille Université
R Bruno - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Catania
E Buis - National Institute for Subatomic Physics
R Buompane - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli
J Busto - Aix-Marseille Université
B Caiffi - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Genova
D Calvo - Universitat de València
A Capone - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma I
F Carenini - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bologna
V Carretero - Instituto de Física Corpuscular
T Cartraud - Laboratoire AstroParticule et Cosmologie
P Castaldi - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bologna
V Cecchini - Instituto de Física Corpuscular
S Celli - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma I
L Cerisy - Aix-Marseille Université
M Chabab - Cadi Ayyad University
M Chadolias
A Chen - University of the Witwatersrand
S Cherubini - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
T Chiarusi - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bologna
M Circella - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bari
R Cocimano - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
J.A.B Coelho - Université Paris Cité
A Coleiro - Laboratoire AstroParticule et Cosmologie
A Condorelli - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli
R Coniglione - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
P Coyle - Aix-Marseille Université
A Creusot - Laboratoire AstroParticule et Cosmologie
G Cuttone - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
R Dallier - IMT Atlantique
Y Darras
A de Benedittis - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli
B de Martino - Aix-Marseille Université
G de Wasseige - UCLouvain
V Decoene - Nantes Université
I del Rosso - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bologna
L.S Di Mauro - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
I Di Palma - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma I
A.F Díaz - Universidad de Granada
D Diego-Tortosa - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
C Distefano - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
A Domi - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
C Donzaud - Laboratoire AstroParticule et Cosmologie
D Dornic - Centre National de la Recherche Scientifique
E Drakopoulou - Institute of Nuclear and Particle Physics
D Drouhin - Université de Strasbourg
J.-G Ducoin - Aix-Marseille Université
R Dvornický - Comenius University Bratislava
T Eberl - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
E Eckerová - Czech Technical University in Prague
A Eddymaoui - Mohammed V University
T van Eeden - National Institute for Subatomic Physics
M Eff - Université Paris Cité
D van Eijk - National Institute for Subatomic Physics
I. El Bojaddaini
S El Hedri - Laboratoire AstroParticule et Cosmologie
V Ellajosyula - University of Genoa
A Enzenhöfer - Centre National de la Recherche Scientifique
G Ferrara - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
M.D Filipović - Western Sydney University
F Filippini - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bologna
D Franciotti - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
L.A Fusco - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli
S Gagliardini - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma I
T Gal - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
J. García Méndez - Universitat Politècnica de València
A Garcia Soto
C. Gatius Oliver - National Institute for Subatomic Physics
N Geißelbrecht - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
E Genton - UCLouvain
H Ghaddari - Mohamed I University
L Gialanella - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli
B.K Gibson - University of Hull
E Giorgio - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
I Goos - Université Paris Cité
P Goswami - Université Paris Cité
S.R Gozzini - Instituto de Física Corpuscular
R Gracia - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
C Guidi - University of Genoa
B Guillon - École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen
M Gutiérrez - Universidad de Granada
C Haack - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
H van Haren - Royal Netherlands Institute for Sea Research
A Heijboer - National Institute for Subatomic Physics
L Hennig - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
J.J Hernández-Rey
W. Idrissi Ibnsalih - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli
G Illuminati - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bologna
D Joly - Aix-Marseille Université
M de Jong - National Institute for Subatomic Physics
P de Jong - National Institute for Subatomic Physics
B.J Jung - National Institute for Subatomic Physics
G Kistauri - Tbilisi State University
C Kopper - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
A Kouchner - Laboratoire AstroParticule et Cosmologie
Y.Y Kovalev - Max Planck Institute for Radio Astronomy
V Kueviakoe - National Institute for Subatomic Physics
V Kulikovskiy - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Genova
R Kvatadze - University of Georgia
M Labalme - École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen
R Lahmann - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
M Lamoureux - UCLouvain
G Larosa - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
C Lastoria - Centre National de la Recherche Scientifique
A Lazo - Instituto de Física Corpuscular
S Le Stum - Aix-Marseille Université
G Lehaut - Normandie Université
V Lemaître
E Leonora - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Catania
N Lessing - Instituto de Física Corpuscular
G Levi - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bologna
M. Lindsey Clark - Laboratoire AstroParticule et Cosmologie
F Longhitano - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Catania
F Magnani - Aix-Marseille Université
J Majumdar - National Institute for Subatomic Physics
L Malerba - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Genova
F Mamedov - Czech Technical University in Prague
J Mańczak - Universitat de València
A Manfreda - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli
M Marconi - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Genova
A Margiotta - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bologna
A Marinelli
C Markou - National Centre of Scientific Research "Demokritos"
L Martin - Nantes Université
M Mastrodicasa - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma I
S Mastroianni - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli
J Mauro - UCLouvain
G Miele
P Migliozzi - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli
E Migneco - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
M.L Mitsou - University of Campania "Luigi Vanvitelli"
C.M Mollo - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli
L Morales-Gallegos - University of Campania "Luigi Vanvitelli"
G Moretti
A Moussa - Mohamed I University
I. Mozun Mateo - Laboratoire de Physique Corpusculaire de Caen
R Muller - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bologna
M.R Musone - University of Campania "Luigi Vanvitelli"
M Musumeci - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
P Napoli
S Navas - Universidad de Granada
A Nayerhoda - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bari
C.A Nicolau - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma I
B Nkosi - University of the Witwatersrand
B.Ó Fearraigh - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Genova
V Oliviero
A Orlando - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
E Oukacha - Université Paris Cité
D Paesani - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
J Palacios González
G Papalashvili - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bari
V Parisi - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Genova
E.J. Pastor Gomez - Universitat de València
A.M Păun - Institute of Space Science - INFLPR Subsidiary
G.E Păvălaş - Institute of Space Science - INFLPR Subsidiary
I Pelegris
S. Peña Martínez - Laboratoire AstroParticule et Cosmologie
M Perrin-Terrin - Aix-Marseille Université
V Pestel - Centre National de la Recherche Scientifique
R Pestes - Centre National de la Recherche Scientifique
P Piattelli - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
A Plavin - Max Planck Institute for Radio Astronomy
C Poirè - University of Salerno
V Popa - Institute of Space Science - INFLPR Subsidiary
T Pradier - Université de Strasbourg
J Prado - Instituto de Física Corpuscular
S Pulvirenti - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
C.A Quiroz-Rangel - Universitat Politècnica de València
U Rahaman
N Randazzo - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Catania
S Razzaque - University of Johannesburg
I.C Rea - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli
D Real - Instituto de Física Corpuscular
G Riccobene - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
J Robinson - North-West University
A Romanov - Laboratoire de Physique Corpusculaire de Caen
E Ros - University of Bologna
A Šaina - Instituto de Física Corpuscular
F Salesa Greus
D.F.E Samtleben - National Institute for Subatomic Physics
A Sánchez Losa
S Sanfilippo - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
M Sanguineti - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Genova
D Santonocito - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
P Sapienza - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
J Schnabel - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
J Schumann - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
H.M Schutte - North-West University
J Seneca - National Institute for Subatomic Physics
N Sennan
B Setter
I Sgura - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bari
R Shanidze - Tbilisi State University
A Sharma - Laboratoire AstroParticule et Cosmologie
Y Shitov - Czech Technical University in Prague
F Šimkovic - Comenius University Bratislava
A Simonelli - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli
A Sinopoulou - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Catania
B Spisso - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli
M Spurio - University of Bologna
D Stavropoulos - National Centre of Scientific Research "Demokritos"
I Štekl - Czech Technical University in Prague
S.M Stellacci - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli
M Taiuti - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Genova
Y Tayalati - Université Mohammed VI Polytechnique
H Thiersen - North-West University
S Thoudam - Khalifa University of Science and Technology
P de la Torre
I Tosta E Melo
E Tragia
B Trocmé - Université Paris Cité
V Tsourapis - Institute of Nuclear and Particle Physics
A Tudorache - Sapienza University of Rome
E Tzamariudaki - Institute of Nuclear and Particle Physics
A Ukleja - National Centre for Nuclear Research
A Vacheret - Centre National de la Recherche Scientifique
V Valsecchi - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
V van Elewyck - Institut Universitaire de France
G Vannoye - Aix-Marseille Université
G Vasileiadis - Université de Montpellier, Laboratoire Univers et Particules de Montpellier - LUPM
F. Vazquez de Sola - National Institute for Subatomic Physics
A Veutro - Sapienza University of Rome
S Viola - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
D Vivolo - University of Campania "Luigi Vanvitelli"
A van Vliet - Khalifa University of Science and Technology
H Warnhofer
S Weissbrod
E de Wolf - University of Amsterdam
I Yvon - AstroParticule et Cosmologie
G Zarpapis
S Zavatarelli - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Genova
A Zegarelli - Sapienza University of Rome
D Zito - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
J.D Zornoza - Instituto de Física Corpuscular
J Zúñiga - Instituto de Física Corpuscular
N Zywucka - North-West University
Publication Details: JHEP, Vol.10
Identifiers: 9934084609311
Academic Unit: Laboratoire Univers et Particules de Montpellier - LUPM
Language: English
Resource Type: Journal article
Local Fields: hal-04679229