The SuSA Model for Neutrino Oscillation Experiments: From Quasielastic Scattering to the Resonance Region

被引:8
作者
Barbaro, Maria B. [1 ,2 ,3 ]
De Pace, Arturo [2 ]
Fiume, Luisa [1 ]
机构
[1] Univ Torino, Dipartimento Fis, Via P Giuria 1, I-10125 Turin, Italy
[2] Ist Nazl Fis Nucl, Sez Torino, Via P Giuria 1, I-10125 Turin, Italy
[3] Univ Paris Saclay, Irene Joliot Curie Lab, IN2P3, CNRS, F-91405 Orsay, France
关键词
neutrino-nucleus scattering; two-body currents; relativistic nuclear models; neutrino-induced resonance production; MESON-EXCHANGE CURRENTS; INCLUSIVE ELECTRON-SCATTERING; CROSS-SECTION; MUON NEUTRINO; FINAL-STATE; PIONS; GENIE;
D O I
10.3390/universe7050140
中图分类号
P1 [天文学];
学科分类号
0704 ;
摘要
High-precision studies of Beyond-Standard-Model physics through accelerator-based neutrino oscillation experiments require a very accurate description of neutrino-nucleus cross-sections in a broad energy region, going from quasielastic scattering up to deep, inelastic scattering. In this work, we focus on the following processes: quasielastic scattering, two-particle-two-hole excitations, and the excitation of the first (Delta) and second (Roper) resonances of the nucleon. The nuclear model is fully relativistic and includes both one- and two-body currents. We compare our results with recent T2K and MicroBooNE data on carbon and argon targets, and present predictions for DUNE kinematics.
引用
收藏
页数:15
相关论文
共 60 条
[1]   First combined measurement of the muon neutrino and antineutrino charged-current cross section without pions in the final state at T2K [J].
Abe, K. ;
Akhlaq, N. ;
Akutsu, R. ;
Ali, A. ;
Alt, C. ;
Andreopoulos, C. ;
Anthony, L. ;
Antonova, M. ;
Aoki, S. ;
Ariga, A. ;
Arihara, T. ;
Asada, Y. ;
Ashida, Y. ;
Atkin, E. T. ;
Awataguchi, Y. ;
Ban, S. ;
Barbi, M. ;
Barker, G. J. ;
Barr, G. ;
Barrow, D. ;
Barry, C. ;
Batkiewicz-Kwasniak, M. ;
Beloshapkin, A. ;
Bench, F. ;
Berardi, V ;
Berns, L. ;
Bhadra, S. ;
Bienstock, S. ;
Blondel, A. ;
Bolognesi, S. ;
Bonus, T. ;
Bourguille, B. ;
Boyd, S. B. ;
Brailsford, D. ;
Bravar, A. ;
Bravo Berguno, D. ;
Bronner, C. ;
Bron, S. ;
Bubak, A. ;
Avanzini, M. Buizza ;
Calcutt, J. ;
Campbell, T. ;
Cao, S. ;
Cartwright, S. L. ;
Catanesi, M. G. ;
Cervera, A. ;
Chappell, A. ;
Checchia, C. ;
Cherdack, D. ;
Chikuma, N. .
PHYSICAL REVIEW D, 2020, 101 (11)
[2]   Constraint on the matter-antimatter symmetry-violating phase in neutrino oscillations [J].
Abe, K. ;
Akutsu, R. ;
Ali, A. ;
Alt, C. ;
Andreopoulos, C. ;
Anthony, L. ;
Antonova, M. ;
Aoki, S. ;
Ariga, A. ;
Ashida, Y. ;
Atkin, E. T. ;
Awataguchi, Y. ;
Ban, S. ;
Barbi, M. ;
Barker, G. J. ;
Barr, G. ;
Barry, C. ;
Batkiewicz-Kwasniak, M. ;
Beloshapkin, A. ;
Bench, F. ;
Berardi, V. ;
Berkman, S. ;
Berns, L. ;
Bhadra, S. ;
Bienstock, S. ;
Blondel, A. ;
Bolognesi, S. ;
Bourguille, B. ;
Boyd, S. B. ;
Brailsford, D. ;
Bravar, A. ;
Berguno, D. Bravo ;
Bronner, C. ;
Bubak, A. ;
Avanzini, M. Buizza ;
Calcutt, J. ;
Campbell, T. ;
Cao, S. ;
Cartwright, S. L. ;
Catanesi, M. G. ;
Cervera, A. ;
Chappell, A. ;
Checchia, C. ;
Cherdack, D. ;
Chikuma, N. ;
Christodoulou, G. ;
Coleman, J. ;
Collazuol, G. ;
Cook, L. ;
Coplowe, D. .
NATURE, 2020, 580 (7803) :339-+
[3]   Measurement of double-differential muon neutrino charged-current interactions on C8H8 without pions in the final state using the T2K off-axis beam [J].
Abe, K. ;
Andreopoulos, C. ;
Antonova, M. ;
Aoki, S. ;
Ariga, A. ;
Assylbekov, S. ;
Autiero, D. ;
Barbi, M. ;
Barker, G. J. ;
Barr, G. ;
Bartet-Friburg, P. ;
Batkiewicz, M. ;
Berardi, V. ;
Berkman, S. ;
Bhadra, S. ;
Blondel, A. ;
Bolognesi, S. ;
Bordoni, S. ;
Boyd, S. B. ;
Brailsford, D. ;
Bravar, A. ;
Bronner, C. ;
Avanzini, M. Buizza ;
Calland, R. G. ;
Cao, S. ;
Caravaca Rodriguez, J. ;
Cartwright, S. L. ;
Castillo, R. ;
Catanesi, M. G. ;
Cervera, A. ;
Cherdack, D. ;
Chikuma, N. ;
Christodoulou, G. ;
Clifton, A. ;
Coleman, J. ;
Collazuol, G. ;
Cremonesi, L. ;
Dabrowska, A. ;
De Rosa, G. ;
Dealtry, T. ;
Denner, P. F. ;
Dennis, S. R. ;
Densham, C. ;
Dewhurst, D. ;
Di Lodovico, F. ;
Di Luise, S. ;
Dolan, S. ;
Drapier, O. ;
Duffy, K. E. ;
Dumarchez, J. .
PHYSICAL REVIEW D, 2016, 93 (11)
[4]   Physics potential of a long-baseline neutrino oscillation experiment using a J-PARC neutrino beam and Hyper-Kamiokande [J].
Abe, K. ;
Aihara, H. ;
Andreopoulos, C. ;
Anghel, I. ;
Ariga, A. ;
Ariga, T. ;
Asfandiyarov, R. ;
Askins, M. ;
Back, J. J. ;
Ballett, P. ;
Barbi, M. ;
Barker, G. J. ;
Barr, G. ;
Bay, F. ;
Beltrame, P. ;
Berardi, V. ;
Bergevin, M. ;
Berkman, S. ;
Berry, T. ;
Bhadra, S. ;
Blaszczyk, F. D. M. ;
Blondel, A. ;
Bolognesi, S. ;
Boyd, S. B. ;
Bravar, A. ;
Bronner, C. ;
Cafagna, F. S. ;
Carminati, G. ;
Cartwright, S. L. ;
Catanesi, M. G. ;
Choi, K. ;
Choi, J. H. ;
Collazuol, G. ;
Cowan, G. ;
Cremonesi, L. ;
Davies, G. ;
De Rosa, G. ;
Densham, C. ;
Detwiler, J. ;
Dewhurst, D. ;
Di Lodovico, F. ;
Di Luise, S. ;
Drapier, O. ;
Emery, S. ;
Ereditato, A. ;
Fernandez, P. ;
Feusels, T. ;
Finch, A. ;
Fitton, M. ;
Friend, M. .
PROGRESS OF THEORETICAL AND EXPERIMENTAL PHYSICS, 2015, 2015 (05)
[5]   Measurements of neutrino oscillation in appearance and disappearance channels by the T2K experiment with 6.6 x 1020 protons on target [J].
Abe, K. ;
Adam, J. ;
Aihara, H. ;
Akiri, T. ;
Andreopoulos, C. ;
Aoki, S. ;
Ariga, A. ;
Assylbekov, S. ;
Autiero, D. ;
Barbi, M. ;
Barker, G. J. ;
Barr, G. ;
Bartet-Friburg, P. ;
Bass, M. ;
Batkiewicz, M. ;
Bay, F. ;
Berardi, V. ;
Berger, B. E. ;
Berkman, S. ;
Bhadra, S. ;
Blaszczyk, F. D. M. ;
Blondel, A. ;
Bolognesi, S. ;
Bordoni, S. ;
Boyd, S. B. ;
Brailsford, D. ;
Bravar, A. ;
Bronner, C. ;
Buchanan, N. ;
Calland, R. G. ;
Rodriguez, J. Caravaca ;
Cartwright, S. L. ;
Castillo, R. ;
Catanesi, M. G. ;
Cervera, A. ;
Cherdack, D. ;
Chikuma, N. ;
Christodoulou, G. ;
Clifton, A. ;
Coleman, J. ;
Coleman, S. J. ;
Collazuol, G. ;
Connolly, K. ;
Cremonesi, L. ;
Dabrowska, A. ;
Danko, I. ;
Das, R. ;
Davis, S. ;
de Perio, P. ;
De Rosa, G. .
PHYSICAL REVIEW D, 2015, 91 (07)
[6]   Measurement of the inclusive νμ charged current cross section on carbon in the near detector of the T2K experiment [J].
Abe, K. ;
Abgrall, N. ;
Aihara, H. ;
Akiri, T. ;
Albert, J. B. ;
Andreopoulos, C. ;
Aoki, S. ;
Ariga, A. ;
Ariga, T. ;
Assylbekov, S. ;
Autiero, D. ;
Barbi, M. ;
Barker, G. J. ;
Barr, G. ;
Bass, M. ;
Batkiewicz, M. ;
Bay, F. ;
Bentham, S. W. ;
Berardi, V. ;
Berger, B. E. ;
Berkman, S. ;
Bertram, I. ;
Beznosko, D. ;
Bhadra, S. ;
Blaszczyk, F. D. M. ;
Blondel, A. ;
Bojechko, C. ;
Boyd, S. ;
Brailsford, D. ;
Bravar, A. ;
Bronner, C. ;
Brook-Roberge, D. G. ;
Buchanan, N. ;
Calland, R. G. ;
Caravaca Rodriguez, J. ;
Cartwright, S. L. ;
Castillo, R. ;
Catanesi, M. G. ;
Cervera, A. ;
Cherdack, D. ;
Christodoulou, G. ;
Clifton, A. ;
Coleman, J. ;
Coleman, S. J. ;
Collazuol, G. ;
Connolly, K. ;
Cremonesi, L. ;
Curioni, A. ;
Dabrowska, A. ;
Danko, I. .
PHYSICAL REVIEW D, 2013, 87 (09)
[7]   First Measurement of Inclusive Muon Neutrino Charged Current Differential Cross Sections on Argon at Eν ∼ 0.8 GeV with the MicroBooNE Detector [J].
Abratenko, P. ;
Adams, C. ;
Alrashed, M. ;
An, R. ;
Anthony, J. ;
Asaadi, J. ;
Ashkenazi, A. ;
Auger, M. ;
Balasubramanian, S. ;
Baller, B. ;
Barnes, C. ;
Barr, G. ;
Bass, M. ;
Bay, F. ;
Bhat, A. ;
Bhattacharya, K. ;
Bishai, M. ;
Blake, A. ;
Bolton, T. ;
Camilleri, L. ;
Caratelli, D. ;
Terrazas, I. Caro ;
Carr, R. ;
Fernandez, R. Castillo ;
Cavanna, F. ;
Cerati, G. ;
Chen, Y. ;
Church, E. ;
Cianci, D. ;
Cohen, E. O. ;
Collin, G. H. ;
Conrad, J. M. ;
Convery, M. ;
Cooper-Troendle, L. ;
Crespo-Anadon, J., I ;
Del Tutto, M. ;
Devitt, D. ;
Diaz, A. ;
Domine, L. ;
Duffy, K. ;
Dytman, S. ;
Eberly, B. ;
Ereditato, A. ;
Sanchez, L. Escudero ;
Esquivel, J. ;
Evans, J. J. ;
Fitzpatrick, R. S. ;
Fleming, B. T. ;
Franco, D. ;
Furmanski, A. P. .
PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2019, 123 (13)
[8]   NuSTEC White Paper: Status and challenges of neutrino-nucleus scattering [J].
Alvarez-Ruso, L. ;
Athar, M. Sajjad ;
Barbaro, M. B. ;
Cherdack, D. ;
Christy, M. E. ;
Coloma, P. ;
Donnelly, T. W. ;
Dytman, S. ;
de Gouvea, A. ;
Hill, R. J. j ;
Huber, P. ;
Jachowicz, N. ;
Katori, T. ;
Kronfeld, A. S. ;
Mahn, K. ;
Martini, M. ;
Morfin, J. G. ;
Nieves, J. ;
Perdue, G. N. ;
Petti, R. ;
Richards, D. G. ;
Sanchez, F. ;
Sato, T. ;
Sobczyk, J. T. ;
Zeller, G. P. .
PROGRESS IN PARTICLE AND NUCLEAR PHYSICS, 2018, 100 :1-68
[9]   Electron- versus neutrino-nucleus scattering [J].
Amaro, J. E. ;
Barbaro, M. B. ;
Caballero, J. A. ;
Gonzalez-Jimenez, R. ;
Megias, G. D. ;
Simo, I. Ruiz .
JOURNAL OF PHYSICS G-NUCLEAR AND PARTICLE PHYSICS, 2020, 47 (12)
[10]   Density dependence of 2p-2h meson-exchange currents [J].
Amaro, J. E. ;
Barbaro, M. B. ;
Caballero, J. A. ;
De Pace, A. ;
Donnelly, T. W. ;
Megias, G. D. ;
Ruiz Simo, I. .
PHYSICAL REVIEW C, 2017, 95 (06)