Study of tau neutrinos and non-unitary neutrino mixing 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; L Aphecetche; M Ardid; S Ardid; J Aublin; F Badaracco; L Bailly-Salins; Z Bardacova; B Baret; A Bariego-Quintana; Y Becherini; M Bendahman; F Benfenati Gualandi; M Benhassi; M Bennani; D.M Benoit; E Berbee; V Bertin; S Biagi; M Boettcher; D Bonanno; A.B Bouasla; J Boumaaza; M Bouta; M Bouwhuis; C Bozza; R.M Bozza; H Branzas; 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; A Chen; S Cherubini; T Chiarusi; M Circella; R Clark; R Cocimano; J.A.B Coelho; A Coleiro; A Condorelli; R Coniglione; P Coyle; A Creusot; G Cuttone; R Dallier; A de Benedittis; G de Wasseige; V Decoene; P Deguire; I del Rosso; L.S Di Mauro; I Di Palma; A.F Dıaz; D Diego-Tortosa; C Distefano; A Domi; C Donzaud; D Dornic; E Drakopoulou; D Drouhin; J.-G Ducoin; P Duverne; R Dvornický; T Eberl; E Eckerová; A Eddymaoui; T van Eeden; M Eff; D van Eijk; I. El Bojaddaini; S El Hedri; S El Mentawi; V Ellajosyula; A Enzenhofer; G Ferrara; M.D Filipovic; F Filippini; D Franciotti; L.A Fusco; S Gagliardini; T Gal; J Garcıa Mendez; 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 Gutierrez; C Haack; H van Haren; A Heijboer; L Hennig; J.J Hernandez-Rey; A Idrissi; W. Idrissi Ibnsalih; G Illuminati; D Joly; M de Jong; P de Jong; B.J Jung; P Kalaczynski; V Kikvadze; G Kistauri; C Kopper; A Kouchner; Y.Y Kovalev; L Krupa; V Kueviakoe; V Kulikovskiy; R Kvatadze; M Labalme; R Lahmann; M Lamoureux; G Larosa; C Lastoria; J Lazar; A Lazo; S Le Stum; G Lehaut; V Lemaıtre; E Leonora; N Lessing; G Levi; M. Lindsey Clark; F Longhitano; F Magnani; J Majumdar; L Malerba; F Mamedov; A Manfreda; A Manousakis; M Marconi; A Margiotta; A Marinelli; C Markou; L Martin; M Mastrodicasa; S Mastroianni; J Mauro; K.C.K Mehta; A Meskar; G Miele; P Migliozzi; E Migneco; M.L Mitsou; C.M Mollo; L Morales-Gallegos; A Moussa; I. Mozun Mateo; R Muller; M.R Musone; M Musumeci; S Navas; A Nayerhoda; C.A Nicolau; B Nkosi; B.O Fearraigh; V Oliviero; A Orlando; E Oukacha; D Paesani; J Palacios Gonzalez; G Papalashvili; V Parisi; A Parmar; E.J Pastor Gomez; C Pastore; A.M Paun; G.E Pavalas; S. Pena Martınez; M Perrin-Terrin; V Pestel; R Pestes; P Piattelli; A Plavin; C Poire; V Popa; T Pradier; J Prado; S Pulvirenti; C.A Quiroz-Rangel; N Randazzo; A Ratnani; S Razzaque; I.C Rea; D Real; G Riccobene; A Romanov; E Ros; A Saina; F Salesa Greus; D.F.E Samtleben; A Sanchez Losa; S Sanfilippo; M Sanguineti; D Santonocito; P Sapienza; M Scarnera; J Schnabel; J Schumann; H.M Schutte; J Seneca; N Sennan; P Sevle; I Sgura; R Shanidze; A Sharma; Y Shitov; F Simkovic; A Simonelli; A Sinopoulou; B Spisso; M Spurio; D Stavropoulos; I Stekl; M Taiuti; G Takadze; Y Tayalati; H Thiersen; S Thoudam; I Tosta E Melo; B Trocme; 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; E de Wolf; I Lhenry-Yvon; S Zavatarelli; A Zegarelli; D Zito; J.D Zornoza; J Zuniga; N Zywucka

doi:10.1007/JHEP07(2025)213

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Study of tau neutrinos and non-unitary neutrino mixing with the first six detection units of KM3NeT/ORCA

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Study of tau neutrinos and non-unitary neutrino mixing 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, L Aphecetche, M Ardid, …

Journal of High Energy Physics, Vol.07

2025

DOI: https://doi.org/10.1007/JHEP07(2025)213

Résumé

Beyond Standard Model

Neutrino Detectors and Telescopes (experiments)

Oscillation

Oscillations of atmospheric muon and electron neutrinos produce tau neutrinos with energies in the GeV range, which can be observed by the ORCA detector of the KM3NeT neutrino telescope in the Mediterranean Sea. First measurements with ORCA6, an early subarray corresponding to about 5$\%$ of the final detector, are presented. A sample of 5828 neutrino candidates has been selected from the analysed exposure of 433 kton-years. The $\nu_\tau$ normalisation, defined as the ratio between the number of observed and expected tau neutrino events, is measured to be $S_\tau = 0.48^{+0.5}_{-0.33}$. This translates into a $\nu_\tau$ charged-current cross section measurement of $\sigma_{\tau}^{\text{meas}} = (2.5 ^{+2.6}_{-1.8}) \times 10^{-38}$ cm$^{2}$ nucleon$^{-1}$ at the median $\nu_\tau$ energy of 20.3 GeV. The result is consistent with the measurements of other experiments. In addition, the current limit on the non-unitarity parameter affecting the $\tau$-row of the neutrino mixing matrix was improved, with $\alpha_{33}>$ 0.95 at the 95$\%$ confidence level.

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Détails

Titre: Study of tau neutrinos and non-unitary neutrino mixing with the first six detection units of KM3NeT/ORCA
Créateurs - sans rôle: S Aiello - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Catania
A Albert - Université de Haute-Alsace
A.R Alhebsi - Khalifa University of Science and Technology
M Alshamsi - Aix-Marseille Université
S Alves Garre
A Ambrosone - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli
F Ameli - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma I
M Andre - Universitat Politècnica de Catalunya
L Aphecetche - Nantes Université
M Ardid - Universitat Politècnica de València
S Ardid - Universitat Politècnica de València
J Aublin - Laboratoire AstroParticule et Cosmologie
F Badaracco - University of Genoa
L Bailly-Salins - Laboratoire de Physique Corpusculaire de Caen
Z Bardacova - Czech Technical University in Prague
B Baret - Laboratoire AstroParticule et Cosmologie
A Bariego-Quintana - Instituto de Física Corpuscular
Y Becherini - Centre National de la Recherche Scientifique
M Bendahman - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli
F Benfenati Gualandi
M Benhassi - University of Campania "Luigi Vanvitelli"
M Bennani - Laboratoire Plasticité du Cerveau
D.M Benoit - University of Hull
E Berbee - National Institute for Subatomic Physics
V Bertin - Aix-Marseille Université
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
A.B Bouasla
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 Branzas - Institute of Space Science - INFLPR Subsidiary
F Bretaudeau - Centre National de la Recherche Scientifique
M Breuhaus - Aix-Marseille Université
R Bruijn - FZU ‒ Institute of Physics of the Academy of Sciences of the Czech Republic
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 - Instituto de Física Corpuscular
A Capone - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma I
F Carenini - University of Bologna
V Carretero - FZU ‒ Institute of Physics of the Academy of Sciences of the Czech Republic
T Cartraud - Laboratoire AstroParticule et Cosmologie
P Castaldi - University of Bologna
V Cecchini - Instituto de Física Corpuscular
S Celli - Sapienza University of Rome
L Cerisy - Aix-Marseille Université
M Chabab - Cadi Ayyad University
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 Clark - Cyclotron (Netherlands)
R Cocimano - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
J.A.B Coelho - Centre National de la Recherche Scientifique
A Coleiro - Centre National de la Recherche Scientifique
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 - Centre National de la Recherche Scientifique
A de Benedittis - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli
G de Wasseige - UCLouvain
V Decoene - Nantes Université
P Deguire - Aix-Marseille 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 Dıaz
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 - Aix-Marseille Université
E Drakopoulou - Institute of Nuclear and Particle Physics
D Drouhin - Université de Haute-Alsace
J.-G Ducoin - Aix-Marseille Université
P Duverne - Centre National de la Recherche Scientifique
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 - Centre National de la Recherche Scientifique
S El Mentawi - Aix-Marseille Université
V Ellajosyula - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Genova
A Enzenhofer - Aix-Marseille Université
G Ferrara - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
M.D Filipovic - Western Sydney University
F Filippini - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bologna
D Franciotti
L.A Fusco
S Gagliardini
T Gal
J Garcıa Mendez
A Garcia Soto
C Gatius Oliver
N Geißelbrecht
E Genton
H Ghaddari
L Gialanella
B.K Gibson
E Giorgio
I Goos - AstroParticule et Cosmologie
P Goswami - AstroParticule et Cosmologie
S.R Gozzini
R Gracia
C Guidi
B Guillon - Laboratoire de Physique Corpusculaire de Caen
M Gutierrez
C Haack
H van Haren
A Heijboer
L Hennig
J.J Hernandez-Rey
A Idrissi
W. Idrissi Ibnsalih
G Illuminati
D Joly - Centre de physique des particules de Marseille
M de Jong
P de Jong
B.J Jung
P Kalaczynski
V Kikvadze
G Kistauri
C Kopper
A Kouchner - Institut Universitaire de France
Y.Y Kovalev
L Krupa
V Kueviakoe
V Kulikovskiy
R Kvatadze
M Labalme - Laboratoire de Physique Corpusculaire de Caen
R Lahmann
M Lamoureux
G Larosa
C Lastoria - Laboratoire de Physique Corpusculaire de Caen
J Lazar
A Lazo
S Le Stum - Centre de physique des particules de Marseille
G Lehaut - Laboratoire de Physique Corpusculaire de Caen
V Lemaıtre
E Leonora
N Lessing
G Levi
M. Lindsey Clark - AstroParticule et Cosmologie
F Longhitano
F Magnani - Centre de physique des particules de Marseille
J Majumdar
L Malerba
F Mamedov
A Manfreda
A Manousakis
M Marconi
A Margiotta
A Marinelli
C Markou
L Martin - Laboratoire de Physique Subatomique et des Technologies Associées
M Mastrodicasa
S Mastroianni
J Mauro
K.C.K Mehta
A Meskar
G Miele
P Migliozzi
E Migneco
M.L Mitsou
C.M Mollo
L Morales-Gallegos
A Moussa
I. Mozun Mateo - Laboratoire de Physique Corpusculaire de Caen
R Muller
M.R Musone
M Musumeci
S Navas
A Nayerhoda
C.A Nicolau
B Nkosi
B.O Fearraigh
V Oliviero
A Orlando
E Oukacha - AstroParticule et Cosmologie
D Paesani
J Palacios Gonzalez
G Papalashvili
V Parisi
A Parmar - Laboratoire de Physique Corpusculaire de Caen
E.J Pastor Gomez
C Pastore
A.M Paun
G.E Pavalas
S. Pena Martınez - AstroParticule et Cosmologie
M Perrin-Terrin - Centre de physique des particules de Marseille
V Pestel - Laboratoire de Physique Corpusculaire de Caen
R Pestes - AstroParticule et Cosmologie
P Piattelli
A Plavin
C Poire
V Popa
T Pradier - Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien
J Prado
S Pulvirenti
C.A Quiroz-Rangel
N Randazzo
A Ratnani
S Razzaque
I.C Rea
D Real
G Riccobene
A Romanov - Laboratoire de Physique Corpusculaire de Caen
E Ros
A Saina
F Salesa Greus
D.F.E Samtleben
A Sanchez Losa
S Sanfilippo
M Sanguineti
D Santonocito
P Sapienza
M Scarnera - AstroParticule et Cosmologie
J Schnabel
J Schumann
H.M Schutte
J Seneca
N Sennan
P Sevle
I Sgura
R Shanidze
A Sharma - AstroParticule et Cosmologie
Y Shitov
F Simkovic
A Simonelli
A Sinopoulou
B Spisso
M Spurio
D Stavropoulos
I Stekl
M Taiuti
G Takadze
Y Tayalati
H Thiersen
S Thoudam
I Tosta E Melo
B Trocme - AstroParticule et Cosmologie
V Tsourapis
A Tudorache
E Tzamariudaki
A Ukleja
A Vacheret - Laboratoire de Physique Corpusculaire de Caen
V Valsecchi
V van Elewyck - Institut Universitaire de France
G Vannoye - Centre de physique des particules de Marseille
G Vasileiadis - Université de Montpellier, Laboratoire Univers et Particules de Montpellier - LUPM
F Vazquez de Sola
A Veutro
S Viola
D Vivolo
A van Vliet
E de Wolf
I Lhenry-Yvon - AstroParticule et Cosmologie
S Zavatarelli
A Zegarelli
D Zito
J.D Zornoza
J Zuniga
N Zywucka
Détails de publication: Journal of High Energy Physics, Vol.07
Identifiants: 99145740509311
Unité académique: Laboratoire Univers et Particules de Montpellier - LUPM
Langue: English
Type de ressource: Journal article
Champs locaux: hal-04954057