First Measurement of Differential Cross Sections for Muon Neutrino Charged Current Interactions on Argon with a Two-proton Final State in the MicroBooNE Detector

Fuente: arXiv
Saved in:
Bibliographic Details
Main Authors: MicroBooNE collaboration, Abratenko, P., Aldana, D. Andrade, Arellano, L., Asaadi, J., Ashkenazi, A., Balasubramanian, S., Baller, B., Barnard, A., Barr, G., Barrow, D., Barrow, J., Basque, V., Bateman, J., Bathe-Peters, L., Rodrigues, O. Benevides, Berkman, S., Bhanderi, A., Bhat, A., Bhattacharya, M., Bishai, M., Blake, A., Bogart, B., Bolton, T., Book, J. Y., Brunetti, M. B., Camilleri, L., Caratelli, D., Terrazas, I. Caro, Cavanna, F., Cerati, G., Chappell, A., Chen, Y., Conrad, J. M., Convery, M., Cooper-Troendle, L., Crespo-Anadon, J. I., Cross, R., Del Tutto, M., Dennis, S. R., Detje, P., Devitt, A., Diurba, R., Djurcic, Z., Dorrill, R., Duffy, K., Dytman, S., Eberly, B., Englezos, P., Ereditato, A., Evans, J. J., Fang, C., Finnerud, O. G., Fine, R., Fleming, B. T., Foreman, W., Foppiani, N., Franco, D., Furmanski, A. P., Gao, F., Garcia-Gamez, D., Gardiner, S., Ge, G., Gollapinni, S., Gramellini, E., Green, P., Greenlee, H., Gu, L., Gu, W., Guenette, R., Guzowski, P., Hagaman, L., Handley, M. D., Hen, O., Hicks, R., Hilgenberg, C., Horton-Smith, G. A., Hussain, A., Irwin, B., Ismail, M. S., Itay, R., James, C., Ji, X., Jiang, L., Jo, J. H., Johnson, R. A., Jwa, Y. J., Kalra, D., Kamp, N., Karagiorgi, G., Ketchum, W., Kirby, M., Kobilarcik, T., Kreslo, I., Lane, N., Lepetic, I., Li, J. Y., Li, K., Li, Y., Lin, K., Liu, H., Littlejohn, B. R., Liu, L., Louis, W. C., Luo, X., Mahmud, T., Mariani, C., Marsden, D., Marshall, J., Martinez, N., Caicedo, D. A. Martinez, Martynenko, S., Mastbaum, A., Mawby, I., McConkey, N., Mellet, L., Mendez, J., Micallef, J., Mogan, A., Mohayai, T., Mooney, M., Moor, A. F., Moore, C. D., Lepin, L. Mora, Moudgalya, M. M., Mulleriababu, S., Naples, D., Navrer-Agasson, A., Nayak, N., Nebot-Guinot, M., Nguyen, C., Nowak, J., Oza, N., Palamara, O., Pallat, N., Paolone, V., Papadopoulou, A., Papavassiliou, V., Parkinson, H. B., Pate, S. F., Patel, N., Pavlovic, Z., Piasetzky, E., Pletcher, K., Ponce-Pinto, I. D., Pophale, I., Prince, S., Qian, X., Raaf, J. L., Radeka, V., Rafique, A., Reggiani-Guzzo, M., Rondon, J. Rodriguez, Rosenberg, M., Ross-Lonergan, M., von Rohr, C. Rudolf, Safa, I., Scanavini, G., Schmitz, D. W., Schukraft, A., Seligman, W., Shaevitz, M. H., Sharankova, R., Shi, J., Snider, E. L., Soderberg, M., S, S., Spitz, J., Stancari, M., John, J. St., Strauss, T., Sword-Fehlberg, S., Szelc, A. M., Tang, W., Taniuchi, N., Terao, K., Thorpe, C., Torbunov, D., Totani, D., Toups, M., Trettin, A., Tsai, Y. -T., Tyler, J., Uchida, M. A., Usher, T., Viren, B., Wang, J., Weber, M., Wei, H., White, A. J., Wolbers, S., Wongjirad, T., Wospakrik, M., Wresilo, K., Wu, W., Yandel, E., Yang, T., Yates, L. E., Yu, H. W., Zeller, G. P., Zennamo, J., Zhang, C.
Format: Preprint
Published: 2022
Subjects:
Online Access:
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
_version_ 1866909980297265152
author MicroBooNE collaboration
Abratenko, P.
Aldana, D. Andrade
Arellano, L.
Asaadi, J.
Ashkenazi, A.
Balasubramanian, S.
Baller, B.
Barnard, A.
Barr, G.
Barrow, D.
Barrow, J.
Basque, V.
Bateman, J.
Bathe-Peters, L.
Rodrigues, O. Benevides
Berkman, S.
Bhanderi, A.
Bhat, A.
Bhattacharya, M.
Bishai, M.
Blake, A.
Bogart, B.
Bolton, T.
Book, J. Y.
Brunetti, M. B.
Camilleri, L.
Caratelli, D.
Terrazas, I. Caro
Cavanna, F.
Cerati, G.
Chappell, A.
Chen, Y.
Conrad, J. M.
Convery, M.
Cooper-Troendle, L.
Crespo-Anadon, J. I.
Cross, R.
Del Tutto, M.
Dennis, S. R.
Detje, P.
Devitt, A.
Diurba, R.
Djurcic, Z.
Dorrill, R.
Duffy, K.
Dytman, S.
Eberly, B.
Englezos, P.
Ereditato, A.
Evans, J. J.
Fang, C.
Finnerud, O. G.
Fine, R.
Fleming, B. T.
Foreman, W.
Foppiani, N.
Franco, D.
Furmanski, A. P.
Gao, F.
Garcia-Gamez, D.
Gardiner, S.
Ge, G.
Gollapinni, S.
Gramellini, E.
Green, P.
Greenlee, H.
Gu, L.
Gu, W.
Guenette, R.
Guzowski, P.
Hagaman, L.
Handley, M. D.
Hen, O.
Hicks, R.
Hilgenberg, C.
Horton-Smith, G. A.
Hussain, A.
Irwin, B.
Ismail, M. S.
Itay, R.
James, C.
Ji, X.
Jiang, L.
Jo, J. H.
Johnson, R. A.
Jwa, Y. J.
Kalra, D.
Kamp, N.
Karagiorgi, G.
Ketchum, W.
Kirby, M.
Kobilarcik, T.
Kreslo, I.
Lane, N.
Lepetic, I.
Li, J. Y.
Li, K.
Li, Y.
Lin, K.
Liu, H.
Littlejohn, B. R.
Liu, L.
Louis, W. C.
Luo, X.
Mahmud, T.
Mariani, C.
Marsden, D.
Marshall, J.
Martinez, N.
Caicedo, D. A. Martinez
Martynenko, S.
Mastbaum, A.
Mawby, I.
McConkey, N.
Mellet, L.
Mendez, J.
Micallef, J.
Mogan, A.
Mohayai, T.
Mooney, M.
Moor, A. F.
Moore, C. D.
Lepin, L. Mora
Moudgalya, M. M.
Mulleriababu, S.
Naples, D.
Navrer-Agasson, A.
Nayak, N.
Nebot-Guinot, M.
Nguyen, C.
Nowak, J.
Oza, N.
Palamara, O.
Pallat, N.
Paolone, V.
Papadopoulou, A.
Papavassiliou, V.
Parkinson, H. B.
Pate, S. F.
Patel, N.
Pavlovic, Z.
Piasetzky, E.
Pletcher, K.
Ponce-Pinto, I. D.
Pophale, I.
Prince, S.
Qian, X.
Raaf, J. L.
Radeka, V.
Rafique, A.
Reggiani-Guzzo, M.
Rondon, J. Rodriguez
Rosenberg, M.
Ross-Lonergan, M.
von Rohr, C. Rudolf
Safa, I.
Scanavini, G.
Schmitz, D. W.
Schukraft, A.
Seligman, W.
Shaevitz, M. H.
Sharankova, R.
Shi, J.
Snider, E. L.
Soderberg, M.
S, S.
Spitz, J.
Stancari, M.
John, J. St.
Strauss, T.
Sword-Fehlberg, S.
Szelc, A. M.
Tang, W.
Taniuchi, N.
Terao, K.
Thorpe, C.
Torbunov, D.
Totani, D.
Toups, M.
Trettin, A.
Tsai, Y. -T.
Tyler, J.
Uchida, M. A.
Usher, T.
Viren, B.
Wang, J.
Weber, M.
Wei, H.
White, A. J.
Wolbers, S.
Wongjirad, T.
Wospakrik, M.
Wresilo, K.
Wu, W.
Yandel, E.
Yang, T.
Yates, L. E.
Yu, H. W.
Zeller, G. P.
Zennamo, J.
Zhang, C.
author_facet MicroBooNE collaboration
Abratenko, P.
Aldana, D. Andrade
Arellano, L.
Asaadi, J.
Ashkenazi, A.
Balasubramanian, S.
Baller, B.
Barnard, A.
Barr, G.
Barrow, D.
Barrow, J.
Basque, V.
Bateman, J.
Bathe-Peters, L.
Rodrigues, O. Benevides
Berkman, S.
Bhanderi, A.
Bhat, A.
Bhattacharya, M.
Bishai, M.
Blake, A.
Bogart, B.
Bolton, T.
Book, J. Y.
Brunetti, M. B.
Camilleri, L.
Caratelli, D.
Terrazas, I. Caro
Cavanna, F.
Cerati, G.
Chappell, A.
Chen, Y.
Conrad, J. M.
Convery, M.
Cooper-Troendle, L.
Crespo-Anadon, J. I.
Cross, R.
Del Tutto, M.
Dennis, S. R.
Detje, P.
Devitt, A.
Diurba, R.
Djurcic, Z.
Dorrill, R.
Duffy, K.
Dytman, S.
Eberly, B.
Englezos, P.
Ereditato, A.
Evans, J. J.
Fang, C.
Finnerud, O. G.
Fine, R.
Fleming, B. T.
Foreman, W.
Foppiani, N.
Franco, D.
Furmanski, A. P.
Gao, F.
Garcia-Gamez, D.
Gardiner, S.
Ge, G.
Gollapinni, S.
Gramellini, E.
Green, P.
Greenlee, H.
Gu, L.
Gu, W.
Guenette, R.
Guzowski, P.
Hagaman, L.
Handley, M. D.
Hen, O.
Hicks, R.
Hilgenberg, C.
Horton-Smith, G. A.
Hussain, A.
Irwin, B.
Ismail, M. S.
Itay, R.
James, C.
Ji, X.
Jiang, L.
Jo, J. H.
Johnson, R. A.
Jwa, Y. J.
Kalra, D.
Kamp, N.
Karagiorgi, G.
Ketchum, W.
Kirby, M.
Kobilarcik, T.
Kreslo, I.
Lane, N.
Lepetic, I.
Li, J. Y.
Li, K.
Li, Y.
Lin, K.
Liu, H.
Littlejohn, B. R.
Liu, L.
Louis, W. C.
Luo, X.
Mahmud, T.
Mariani, C.
Marsden, D.
Marshall, J.
Martinez, N.
Caicedo, D. A. Martinez
Martynenko, S.
Mastbaum, A.
Mawby, I.
McConkey, N.
Mellet, L.
Mendez, J.
Micallef, J.
Mogan, A.
Mohayai, T.
Mooney, M.
Moor, A. F.
Moore, C. D.
Lepin, L. Mora
Moudgalya, M. M.
Mulleriababu, S.
Naples, D.
Navrer-Agasson, A.
Nayak, N.
Nebot-Guinot, M.
Nguyen, C.
Nowak, J.
Oza, N.
Palamara, O.
Pallat, N.
Paolone, V.
Papadopoulou, A.
Papavassiliou, V.
Parkinson, H. B.
Pate, S. F.
Patel, N.
Pavlovic, Z.
Piasetzky, E.
Pletcher, K.
Ponce-Pinto, I. D.
Pophale, I.
Prince, S.
Qian, X.
Raaf, J. L.
Radeka, V.
Rafique, A.
Reggiani-Guzzo, M.
Rondon, J. Rodriguez
Rosenberg, M.
Ross-Lonergan, M.
von Rohr, C. Rudolf
Safa, I.
Scanavini, G.
Schmitz, D. W.
Schukraft, A.
Seligman, W.
Shaevitz, M. H.
Sharankova, R.
Shi, J.
Snider, E. L.
Soderberg, M.
S, S.
Spitz, J.
Stancari, M.
John, J. St.
Strauss, T.
Sword-Fehlberg, S.
Szelc, A. M.
Tang, W.
Taniuchi, N.
Terao, K.
Thorpe, C.
Torbunov, D.
Totani, D.
Toups, M.
Trettin, A.
Tsai, Y. -T.
Tyler, J.
Uchida, M. A.
Usher, T.
Viren, B.
Wang, J.
Weber, M.
Wei, H.
White, A. J.
Wolbers, S.
Wongjirad, T.
Wospakrik, M.
Wresilo, K.
Wu, W.
Yandel, E.
Yang, T.
Yates, L. E.
Yu, H. W.
Zeller, G. P.
Zennamo, J.
Zhang, C.
contents We present the first measurement of differential cross sections for charged-current muon neutrino interactions on argon with one muon, two protons, and no pions in the final state. These final states are dominated by two-nucleon knockout interactions, which are complicated to model and for which there is currently limited information about the characteristics of these interactions in existing neutrino-nucleus scattering data. Detailed investigations of two-nucleon knockout are vital to support upcoming experiments exploring the nature of the neutrino. Among the different kinematic quantities measured, the opening angle between the two protons, the angle between the total proton momentum and the muon, and the total transverse momentum of the final state system are most sensitive to the underlying physics processes as embodied in various theoretical models.
format Preprint
id arxiv_https___arxiv_org_abs_2211_03734
institution arXiv
publishDate 2022
record_format arxiv
spellingShingle First Measurement of Differential Cross Sections for Muon Neutrino Charged Current Interactions on Argon with a Two-proton Final State in the MicroBooNE Detector
MicroBooNE collaboration
Abratenko, P.
Aldana, D. Andrade
Arellano, L.
Asaadi, J.
Ashkenazi, A.
Balasubramanian, S.
Baller, B.
Barnard, A.
Barr, G.
Barrow, D.
Barrow, J.
Basque, V.
Bateman, J.
Bathe-Peters, L.
Rodrigues, O. Benevides
Berkman, S.
Bhanderi, A.
Bhat, A.
Bhattacharya, M.
Bishai, M.
Blake, A.
Bogart, B.
Bolton, T.
Book, J. Y.
Brunetti, M. B.
Camilleri, L.
Caratelli, D.
Terrazas, I. Caro
Cavanna, F.
Cerati, G.
Chappell, A.
Chen, Y.
Conrad, J. M.
Convery, M.
Cooper-Troendle, L.
Crespo-Anadon, J. I.
Cross, R.
Del Tutto, M.
Dennis, S. R.
Detje, P.
Devitt, A.
Diurba, R.
Djurcic, Z.
Dorrill, R.
Duffy, K.
Dytman, S.
Eberly, B.
Englezos, P.
Ereditato, A.
Evans, J. J.
Fang, C.
Finnerud, O. G.
Fine, R.
Fleming, B. T.
Foreman, W.
Foppiani, N.
Franco, D.
Furmanski, A. P.
Gao, F.
Garcia-Gamez, D.
Gardiner, S.
Ge, G.
Gollapinni, S.
Gramellini, E.
Green, P.
Greenlee, H.
Gu, L.
Gu, W.
Guenette, R.
Guzowski, P.
Hagaman, L.
Handley, M. D.
Hen, O.
Hicks, R.
Hilgenberg, C.
Horton-Smith, G. A.
Hussain, A.
Irwin, B.
Ismail, M. S.
Itay, R.
James, C.
Ji, X.
Jiang, L.
Jo, J. H.
Johnson, R. A.
Jwa, Y. J.
Kalra, D.
Kamp, N.
Karagiorgi, G.
Ketchum, W.
Kirby, M.
Kobilarcik, T.
Kreslo, I.
Lane, N.
Lepetic, I.
Li, J. Y.
Li, K.
Li, Y.
Lin, K.
Liu, H.
Littlejohn, B. R.
Liu, L.
Louis, W. C.
Luo, X.
Mahmud, T.
Mariani, C.
Marsden, D.
Marshall, J.
Martinez, N.
Caicedo, D. A. Martinez
Martynenko, S.
Mastbaum, A.
Mawby, I.
McConkey, N.
Mellet, L.
Mendez, J.
Micallef, J.
Mogan, A.
Mohayai, T.
Mooney, M.
Moor, A. F.
Moore, C. D.
Lepin, L. Mora
Moudgalya, M. M.
Mulleriababu, S.
Naples, D.
Navrer-Agasson, A.
Nayak, N.
Nebot-Guinot, M.
Nguyen, C.
Nowak, J.
Oza, N.
Palamara, O.
Pallat, N.
Paolone, V.
Papadopoulou, A.
Papavassiliou, V.
Parkinson, H. B.
Pate, S. F.
Patel, N.
Pavlovic, Z.
Piasetzky, E.
Pletcher, K.
Ponce-Pinto, I. D.
Pophale, I.
Prince, S.
Qian, X.
Raaf, J. L.
Radeka, V.
Rafique, A.
Reggiani-Guzzo, M.
Rondon, J. Rodriguez
Rosenberg, M.
Ross-Lonergan, M.
von Rohr, C. Rudolf
Safa, I.
Scanavini, G.
Schmitz, D. W.
Schukraft, A.
Seligman, W.
Shaevitz, M. H.
Sharankova, R.
Shi, J.
Snider, E. L.
Soderberg, M.
S, S.
Spitz, J.
Stancari, M.
John, J. St.
Strauss, T.
Sword-Fehlberg, S.
Szelc, A. M.
Tang, W.
Taniuchi, N.
Terao, K.
Thorpe, C.
Torbunov, D.
Totani, D.
Toups, M.
Trettin, A.
Tsai, Y. -T.
Tyler, J.
Uchida, M. A.
Usher, T.
Viren, B.
Wang, J.
Weber, M.
Wei, H.
White, A. J.
Wolbers, S.
Wongjirad, T.
Wospakrik, M.
Wresilo, K.
Wu, W.
Yandel, E.
Yang, T.
Yates, L. E.
Yu, H. W.
Zeller, G. P.
Zennamo, J.
Zhang, C.
High Energy Physics - Experiment
Nuclear Experiment
We present the first measurement of differential cross sections for charged-current muon neutrino interactions on argon with one muon, two protons, and no pions in the final state. These final states are dominated by two-nucleon knockout interactions, which are complicated to model and for which there is currently limited information about the characteristics of these interactions in existing neutrino-nucleus scattering data. Detailed investigations of two-nucleon knockout are vital to support upcoming experiments exploring the nature of the neutrino. Among the different kinematic quantities measured, the opening angle between the two protons, the angle between the total proton momentum and the muon, and the total transverse momentum of the final state system are most sensitive to the underlying physics processes as embodied in various theoretical models.
title First Measurement of Differential Cross Sections for Muon Neutrino Charged Current Interactions on Argon with a Two-proton Final State in the MicroBooNE Detector
topic High Energy Physics - Experiment
Nuclear Experiment
url https://arxiv.org/abs/2211.03734