MiniBooNE and MicroBooNE Combined Fit to a 3+1 Sterile Neutrino Scenario

被引：17

作者：

Aguilar-Arevalo, A. A. ^{[14
]}

Brown, B. C. ^{[5
]}

Conrad, J. M.

Dharmapalan, R. ^{[1
,7
]}

Diaz, A. ^{[13
]}

Djurcic, Z. ^{[2
]}

Finley, D. A. ^{[5
]}

Ford, R. ^{[5
]}

Garvey, G. T. ^{[10
]}

Gollapinni, S. ^{[10
]}

Hourlier, A. ^{[13
]}

Huang, E. -C. ^{[10
]}

Kamp, N. W. ^{[13
]}

Karagiorgi, G. ^{[4
]}

Katori, T. ^{[12
]}

Kobilarcik, T. ^{[5
]}

Lin, K. ^{[4
]}

Louis, W. C.

Mariani, C. ^{[16
]}

Marsh, W. ^{[5
]}

Mills, G. B.

Mirabal-Martinez, J. ^{[10
]}

Moore, C. D. ^{[5
]}

Nelson, R. H. ^{[3
,17
]}

Nowak, J. ^{[9
]}

Pavlovic, Z. ^{[5
]}

Ray, H. ^{[6
]}

Roe, B. P. ^{[15
]}

Russell, A. D. ^{[5
]}

Schneider, A.

Shaevitz, M. H. ^{[4
]}

Spitz, J.

Stancu, I. ^{[1
]}

Tayloe, R. ^{[8
]}

Thornton, R. T. ^{[10
]}

Tzanov, M. ^{[3
,11
]}

Water, R. G. Van de ^{[10
]}

White, D. H. ^{[10
]}

Zimmerman, E. D. ^{[3
]}

机构：

[1] Univ Alabama, Tuscaloosa, AL 35487 USA

[2] Argonne Natl Lab, Argonne, IL 60439 USA

[3] Univ Colorado, Boulder, CO 80309 USA

[4] Columbia Univ, New York, NY 10027 USA

[5] Fermilab Natl Accelerator Lab, Batavia, IL 60510 USA

[6] Univ Florida, Gainesville, FL 32611 USA

[7] Univ Hawaii, Honolulu, HI 96822 USA

[8] Indiana Univ, Bloomington, IN 47405 USA

[9] Univ Lancaster, Lancaster LA1 4YB, Lancs, England

[10] Los Alamos Natl Lab, Los Alamos, NM 87545 USA

[11] Louisiana State Univ, Baton Rouge, LA 70803 USA

[12] Kings Coll London, London WC2R 2LS, England

[13] MIT, Cambridge, MA 02139 USA

[14] Univ Nacl Autonoma Mexico, Inst Ciencias Nucl, CDMX 04510, Mexico

[15] Univ Michigan, Ann Arbor, MI 48109 USA

[16] Virginia Tech, Ctr Neutrino Phys, Blacksburg, VA 24061 USA

[17] Aerosp Corp, Los Angeles, CA 90009 USA

来源：

PHYSICAL REVIEW LETTERS | 2022年 / 129卷 / 20期

基金：

美国国家科学基金会;

关键词：

D O I：

10.1103/PhysRevLett.129.201801

中图分类号：

O4 [物理学];

学科分类号：

0702 ;

摘要：

This Letter presents the results from the MiniBooNE experiment within a full "3 + 1" scenario where one sterile neutrino is introduced to the three-active-neutrino picture. In addition to electron-neutrino appearance at short baselines, this scenario also allows for disappearance of the muon-neutrino and electron-neutrino fluxes in the Booster Neutrino Beam, which is shared by the MicroBooNE experiment. We present the 3 + 1 fit to the MiniBooNE electron-(anti)neutrino and muon-(anti)neutrino data alone and in combination with MicroBooNE electron-neutrino data. The best-fit parameters of the combined fit with the exclusive charged-current quasielastic analysis (inclusive analysis) are Delta m2 = 0.209 eV2(0.033 eV2), 1Ue412 =0.016(0.500), 1U mu 412 = 0.500(0.500), and sin2(2 theta mu e) = 0.0316(1.0). Comparing the no-oscillation scenario to the 3 + 1 model, the data prefer the 3 + 1 model with a Delta chi 2/d.o.f. = 24.7/3(17.3/3), a 4.3 sigma (3.4 sigma) preference assuming the asymptotic approximation given by Wilks's theorem.

引用

页数：7

共 28 条

[1] Measurement of the solar neutrino capture rate with gallium metal. III. Results for the 2002-2007 data-taking period [J].

Abdurashitov, J. N. ;

Gavrin, V. N. ;

Gorbachev, V. V. ;

Gurkina, P. P. ;

Ibragimova, T. V. ;

Kalikhov, A. V. ;

Khairnasov, N. G. ;

Knodel, T. V. ;

Mirmov, I. N. ;

Shikhin, A. A. ;

Veretenkin, E. P. ;

Yants, V. E. ;

Zatsepin, G. T. ;

Bowles, T. J. ;

Elliott, S. R. ;

Teasdale, W. A. ;

Nico, J. S. ;

Cleveland, B. T. ;

Wilkerson, J. F. .

PHYSICAL REVIEW C, 2009, 80 (01)

[2] Search for an anomalous excess of charged-current νe interactions without pions in the final state with the MicroBooNE experiment [J].

Abratenko, P. ;

An, R. ;

Anthony, J. ;

Arellano, L. ;

Asaadi, J. ;

Ashkenazi, A. ;

Balasubramanian, S. ;

Baller, B. ;

Barnes, C. ;

Barr, G. ;

Basque, V ;

Bathe-Peters, L. ;

Rodrigues, O. Benevides ;

Berkman, S. ;

Bhanderi, A. ;

Bhat, A. ;

Bishai, M. ;

Blake, A. ;

Bolton, T. ;

Book, J. Y. ;

Camilleri, L. ;

Caratelli, D. ;

Terrazas, I. Caro ;

Cavanna, F. ;

Cerati, G. ;

Chen, Y. ;

Cianci, D. ;

Conrad, J. M. ;

Convery, M. ;

Cooper-Troendle, L. ;

Crespo-Anadon, J., I ;

Del Tutto, M. ;

Dennis, S. R. ;

Detje, P. ;

Devitt, A. ;

Diurba, R. ;

Dorrill, R. ;

Duffy, K. ;

Dytman, S. ;

Eberly, B. ;

Ereditato, A. ;

Sanchez, L. Escudero ;

Evans, J. J. ;

Fine, R. ;

Aguirre, G. A. Fiorentini ;

Fitzpatrick, R. S. ;

Fleming, B. T. ;

Foppiani, N. ;

Franco, D. ;

Furmanski, A. P. .

PHYSICAL REVIEW D, 2022, 105 (11)

[3] Search for an anomalous excess of charged-current quasielastic νe interactions with the MicroBooNE experiment using Deep-Learning-based reconstruction [J].

Abratenko, P. ;

An, R. ;

Anthony, J. ;

Arellano, L. ;

Asaadi, J. ;

Ashkenazi, A. ;

Balasubramanian, S. ;

Baller, B. ;

Barnes, C. ;

Barr, G. ;

Basque, V ;

Bathe-Peters, L. ;

Rodrigues, O. Benevides ;

Berkman, S. ;

Bhanderi, A. ;

Bhat, A. ;

Bishai, M. ;

Blake, A. ;

Bolton, T. ;

Book, J. Y. ;

Camilleri, L. ;

Caratelli, D. ;

Terrazas, I. Caro ;

Cavanna, F. ;

Cerati, G. ;

Chen, Y. ;

Cianci, D. ;

Collin, G. H. ;

Conrad, J. M. ;

Convery, M. ;

Cooper-Troendle, L. ;

Crespo-Anadon, J., I ;

Del Tutto, M. ;

Dennis, S. R. ;

Detje, P. ;

Devitt, A. ;

Diurba, R. ;

Dorrill, R. ;

Duffy, K. ;

Dytman, S. ;

Eberly, B. ;

Ereditato, A. ;

Evans, J. J. ;

Fine, R. ;

Aguirre, G. A. Fiorentini ;

Fitzpatrick, R. S. ;

Fleming, B. T. ;

Foppiani, N. ;

Franco, D. ;

Furmanski, A. P. .

PHYSICAL REVIEW D, 2022, 105 (11)

[4] Search for an Excess of Electron Neutrino Interactions in MicroBooNE Using Multiple Final-State Topologies [J].

Abratenko, P. ;

An, R. ;

Anthony, J. ;

Arellano, L. ;

Asaadi, J. ;

Ashkenazi, A. ;

Balasubramanian, S. ;

Baller, B. ;

Barnes, C. ;

Barr, G. ;

Basque, V ;

Bathe-Peters, L. ;

Rodrigues, O. Benevides ;

Berkman, S. ;

Bhanderi, A. ;

Bhat, A. ;

Bishai, M. ;

Blake, A. ;

Bolton, T. ;

Book, J. Y. ;

Camilleri, L. ;

Caratelli, D. ;

Terrazas, I. Caro ;

Cavanna, F. ;

Cerati, G. ;

Chen, Y. ;

Cianci, D. ;

Collin, G. H. ;

Conrad, J. M. ;

Convery, M. ;

Cooper-Troendle, L. ;

Crespo-Anadon, J., I ;

Del Tutto, M. ;

Dennis, S. R. ;

Detje, P. ;

Devitt, A. ;

Diurba, R. ;

Dorrill, R. ;

Duffy, K. ;

Dytman, S. ;

Eberly, B. ;

Ereditato, A. ;

Sanchez, L. Escudero ;

Evans, J. J. ;

Fine, R. ;

Aguirre, G. A. Fiorentini ;

Fitzpatrick, R. S. ;

Fleming, B. T. ;

Foppiani, N. ;

Franco, D. .

PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2022, 128 (24)

[5] Search for an anomalous excess of inclusive charged-current νe interactions in the MicroBooNE experiment using Wire-Cell reconstruction [J].

Abratenko, P. ;

An, R. ;

Anthony, J. ;

Arellano, L. ;

Asaadi, J. ;

Ashkenazi, A. ;

Balasubramanian, S. ;

Baller, B. ;

Barnes, C. ;

Barr, G. ;

Basque, V ;

Bathe-Peters, L. ;

Rodrigues, O. Benevides ;

Berkman, S. ;

Bhanderi, A. ;

Bhat, A. ;

Bishai, M. ;

Blake, A. ;

Bolton, T. ;

Book, J. Y. ;

Camilleri, L. ;

Caratelli, D. ;

Terrazas, I. Caro ;

Cavanna, F. ;

Cerati, G. ;

Chen, Y. ;

Cianci, D. ;

Conrad, J. M. ;

Convery, M. ;

Cooper-Troendle, L. ;

Crespo-Anadon, J., I ;

Del Tutto, M. ;

Dennis, S. R. ;

Detje, P. ;

Devitt, A. ;

Diurba, R. ;

Dorrill, R. ;

Duffy, K. ;

Dytman, S. ;

Eberly, B. ;

Ereditato, A. ;

Evans, J. J. ;

Fine, R. ;

Aguirre, G. A. Fiorentini ;

Fitzpatrick, R. S. ;

Fleming, B. T. ;

Foppiani, N. ;

Franco, D. ;

Furmanski, A. P. ;

Garcia-Gamez, D. .

PHYSICAL REVIEW D, 2022, 105 (11)

[6]

Acciarri R, 2015, Arxiv, DOI arXiv:1503.01520

[7]

Acciarri R., 2017, JOURNAL OF INSTRUMENTATION, V12, DOI DOI 10.1088/1748-0221/12/02/P02017

[8] Search for electron neutrino appearance at the Δm2∼1 eV2 scale [J].

Aguilar-Arevalo, A. A. ;

Bazarko, A. O. ;

Brice, S. J. ;

Brown, B. C. ;

Bugel, L. ;

Cao, J. ;

Coney, L. ;

Conrad, J. M. ;

Cox, D. C. ;

Curioni, A. ;

Djurcic, Z. ;

Finley, D. A. ;

Fleming, B. T. ;

Ford, R. ;

Garcia, F. G. ;

Garvey, G. T. ;

Green, C. ;

Green, J. A. ;

Hart, T. L. ;

Hawker, E. ;

Imlay, R. ;

Johnson, R. A. ;

Kasper, P. ;

Katori, T. ;

Kobilarcik, T. ;

Kourbanis, I. ;

Koutsoliotas, S. ;

Laird, E. M. ;

Link, J. M. ;

Liu, Y. ;

Louis, W. C. ;

Mahn, K. B. M. ;

Marsh, W. ;

Martin, P. S. ;

McGregor, G. ;

Metcalf, W. ;

Meyers, P. D. ;

Mills, F. ;

Mills, G. B. ;

Monroe, J. ;

Moore, C. D. ;

Nelson, R. H. ;

Nienaber, P. ;

Ouedraogo, S. ;

Patterson, R. B. ;

Perevalov, D. ;

Polly, C. C. ;

Prebys, E. ;

Raaf, J. L. .

PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2007, 98 (23)

[9] Updated MiniBooNE neutrino oscillation results with increased data and new background studies [J].

Aguilar-Arevalo, A. A. ;

Brown, B. C. ;

Conrad, J. M. ;

Dharmapalan, R. ;

Diaz, A. ;

Djurcic, Z. ;

Finley, D. A. ;

Ford, R. ;

Garvey, G. T. ;

Gollapinni, S. ;

Hourlier, A. ;

Huang, E-C ;

Kamp, N. W. ;

Karagiorgi, G. ;

Katori, T. ;

Kobilarcik, T. ;

Lin, K. ;

Louis, W. C. ;

Mariani, C. ;

Marsh, W. ;

Mills, G. B. ;

Mirabal-Martinez, J. ;

Moore, C. D. ;

Nelson, R. H. ;

Nowak, J. ;

Parmaksiz, I ;

Pavlovic, Z. ;

Ray, H. ;

Roe, B. P. ;

Russell, A. D. ;

Schneider, A. ;

Shaevitz, M. H. ;

Siegel, H. ;

Spitz, J. ;

Stancu, I ;

Tayloe, R. ;

Thornton, R. T. ;

Tzanov, M. ;

Van de Water, R. G. ;

White, D. H. ;

Zimmerman, E. D. .

PHYSICAL REVIEW D, 2021, 103 (05)

[10]

aps, PHYS REV LETT, DOI [10.1103/PhysRevLett.129.201801, DOI 10.1103/PHYSREVLETT.129.201801]

← 1 2 3 →