Cover Image

First differential measurement of the single $\mathbfπ^+$ production cross section in neutrino neutral-current scattering

Fuente: arXiv

Saved in:

Bibliographic Details
Main Authors:	Abe, K., Abe, S., Akutsu, R., Alarakia-Charles, H., Hakim, Y. I. Alj, Monsalve, S. Alonso, Anthony, L., Aoki, S., Apte, K. A., Arai, T., Arihara, T., Arimoto, S., Ashida, Y., Atkin, E. T., Babu, N., Baranov, V., Barker, G. J., Barr, G., Barrow, D., Bates, P., Bathe-Peters, L., Batkiewicz-Kwasniak, M., Baudis, N., Berardi, V., Berns, L., Bhattacharjee, S., Blanchet, A., Blondel, A., Bolognesi, S., Bordoni, S., Boyd, S. B., Bronner, C., Bubak, A., Avanzini, M. Buizza, Caballero, J. A., Cadoux, F., Calabria, N. F., Cao, S., Cap, S., Carabadjac, D., Cartwright, S. L., Casado, M. P., Catanesi, M. G., Chakrani, J., Chalumeau, A., Chvirova, A., Collazuol, G., Cormier, F., Craplet, A. A. L., Cudd, A., D'ago, D., Dalmazzone, C., Daret, T., Dasgupta, P., Davis, C., Davydov, Yu. I., De Rosa, G., Dealtry, T., Densham, C., Dergacheva, A., Banerjee, R. Dharmapal, Di Lodovico, F., Lopez, G. Diaz, Dolan, S., Douqa, D., Doyle, T. A., Drapier, O., Duffy, K. E., Dumarchez, J., Dunne, P., Dygnarowicz, K., Eguchi, A., Elias, J., Emery-Schrenk, S., Erofeev, G., Ershova, A., Eurin, G., Fedorova, D., Fedotov, S., Feltre, M., Feng, L., Ferlewicz, D., Finch, A. J., Fitton, M. D., Forza, C., Friend, M., Fujii, Y., Fukuda, Y., Furui, Y., García-Marcos, J., Germer, A. C., Giannessi, L., Giganti, C., Glagolev, V., Gonin, M., Jiménez, R. González, Rosa, J. González, Goodman, E. A. G., Gorshanov, K., Govindaraj, P., Grassi, M., Guigue, M., Guo, F. Y., Hadley, D. R., Han, S., Harris, D. A., Harris, R. J., Hasegawa, T., Hasnip, C. M., Hassani, S., Hastings, N. C., Hayato, Y., Heitkamp, I., Henaff, D., Hino, Y., Holeczek, J., Holin, A., Holvey, T., Van, N. T. Hong, Honjo, T., Hooft, M. C. F., Hosokawa, K., Hu, J., Ichikawa, A. K., Ieki, K., Ikeda, M., Ishida, T., Ishitsuka, M., Izmaylov, A., Jachowicz, N., Jenkins, S. J., Jesús-Valls, C., Jia, M., Jiang, J. J., Ji, J. Y., Jones, T. P., Jonsson, P., Joshi, S., Kabirnezhad, M., Kaboth, A. C., Kakuno, H., Kameda, J., Karpova, S., Kasturi, V. S., Kataoka, Y., Katori, T., Kawamura, Y., Kawaue, M., Kearns, E., Khabibullin, M., Khotjantsev, A., Kikawa, T., King, S., Kiseeva, V., Kisiel, J., Klustová, A., Kneale, L., Kobayashi, H., Koch, L., Kodama, S., Kolupanova, M., Konaka, A., Kormos, L. L., Koshio, Y., Kowalik, K., Kudenko, Y., Kudo, Y., Jha, A. Kumar, Kurjata, R., Kurochka, V., Kutter, T., Labarga, L., Lachat, M., Lachner, K., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., James, M. Lamers, Langella, A., Langridge, D. H., Laporte, J. -F., Last, D., Latham, N., Laveder, M., Lawe, M., Silverio, D. Leon, Levorato, S., Lewis, S. V., Li, B., Lin, C., Litchfield, R. P., Liu, S. L., Li, W., Longhin, A., Moreno, A. Lopez, Ludovici, L., Lu, X., Lux, T., Machado, L. N., Magaletti, L., Mahn, K., Mahtani, K. K., Mandal, M., Manly, S., Marino, A. D., Martin, D. G. R., Caicedo, D. A. Martinez, Martinez, L., Martini, M., Matsubara, T., Matsumoto, R., Matveev, V., Mauger, C., Mavrokoridis, K., McCauley, N., McFarland, K. S., McKean, J., Mefodiev, A., Megias, G. D., Mellet, L., Mezzetto, M., Miki, S., Mikola, V., Miller, E. W., Minamino, A., Mineev, O., Mine, S., Mirabito, J., Miura, M., Moriyama, S., Morrison, P., Mueller, Th. A., Munford, D., Muñoz, A., Munteanu, L., Nagai, Y., Nakadaira, T., Nakagiri, K., Nakahata, M., Nakajima, Y., Nakamura, K. D., Nakano, Y., Nakayama, S., Nakaya, T., Nakayoshi, K., Naseby, C. E. R., Nguyen, D. T., Nguyen, V. Q., Niewczas, K., Nishimori, S., Nishimura, Y., Noguchi, Y., Nosek, T., Nova, F., Nugent, J. C., O'Keeffe, H. M., O'Sullivan, L., Okazaki, R., Okinaga, W., Okumura, K., Okusawa, T., Onda, N., Ospina, N., Osu, L., Oyama, Y., Paolone, V., Pasternak, J., Pfaff, M., Pickering, L., Popov, B., Yrey, A. J. Portocarrero, Posiadala-Zezula, M., Prabhu, Y. S., Prasad, H., Pupilli, F., Quilain, B., Quyen, P. T., Radicioni, E., Radics, B., Ramirez, M. A., Ramsden, R., Ratoff, P. N., Reh, M., Reina, G., Riccio, C., Riley, D. W., Rondio, E., Roth, S., Roy, N., Rubbia, A., Russo, L., Rychter, A., Saenz, W., Sakashita, K., Sánchez, F., Sandford, E. M., Sato, Y., Schefke, T., Schloesser, C. M., Scholberg, K., Scott, M., Seiya, Y., Sekiguchi, T., Sekiya, H., Sekiya, T., Seppala, D., Sgalaberna, D., Shaikhiev, A., Shiozawa, M., Shiraishi, Y., Shvartsman, A., Skrobova, N., Skwarczynski, K., Smyczek, D., Smy, M., Sobczyk, J. T., Sobel, H., Soler, F. J. P., Speers, A. J., Spina, R., Srivastava, A., Stowell, P., Stroke, Y., Suslov, I. A., Suzuki, A., Suzuki, S. Y., Tada, M., Tairafune, S., Takeda, A., Takeuchi, Y., Tanaka, H. K., Tanigawa, H., Tereshchenko, V. V., Thamm, N., Tran, N., Tsukamoto, T., Tzanov, M., Uchida, Y., Vagins, M., Varghese, M., Vasilyev, I., Vasseur, G., Villa, E., Virginet, U., Vladisavljevic, T., Wachala, T., Wakabayashi, D., Wallace, H. T., Walsh, J. G., Wan, L., Wark, D., Wascko, M. O., Weber, A., Wendell, R., Wilking, M. J., Wilkinson, C., Wilson, J. R., Wood, K., Wret, C., Xia, J., Yamamoto, K., Yamamoto, T., Yang, Y., Yano, T., Yershov, N., Yevarouskaya, U., Yokoyama, M., Yoshimoto, Y., Yoshimura, N., Zaki, R., Zalewska, A., Zalipska, J., Zarnecki, G., Zhang, J., Zhao, X. Y., Zheng, H., Zhong, H., Zhu, T., Ziembicki, M., Zimmerman, E. D., Zito, M., Zsoldos, S.
Format:	Preprint
Published:	2025
Subjects:	High Energy Physics - Experiment
Online Access:	Acceder al recurso
Tags:	Add Tag No Tags, Be the first to tag this record!

_version_	1866916819001933824
author	Abe, K. Abe, S. Akutsu, R. Alarakia-Charles, H. Hakim, Y. I. Alj Monsalve, S. Alonso Anthony, L. Aoki, S. Apte, K. A. Arai, T. Arihara, T. Arimoto, S. Ashida, Y. Atkin, E. T. Babu, N. Baranov, V. Barker, G. J. Barr, G. Barrow, D. Bates, P. Bathe-Peters, L. Batkiewicz-Kwasniak, M. Baudis, N. Berardi, V. Berns, L. Bhattacharjee, S. Blanchet, A. Blondel, A. Bolognesi, S. Bordoni, S. Boyd, S. B. Bronner, C. Bubak, A. Avanzini, M. Buizza Caballero, J. A. Cadoux, F. Calabria, N. F. Cao, S. Cap, S. Carabadjac, D. Cartwright, S. L. Casado, M. P. Catanesi, M. G. Chakrani, J. Chalumeau, A. Chvirova, A. Collazuol, G. Cormier, F. Craplet, A. A. L. Cudd, A. D'ago, D. Dalmazzone, C. Daret, T. Dasgupta, P. Davis, C. Davydov, Yu. I. De Rosa, G. Dealtry, T. Densham, C. Dergacheva, A. Banerjee, R. Dharmapal Di Lodovico, F. Lopez, G. Diaz Dolan, S. Douqa, D. Doyle, T. A. Drapier, O. Duffy, K. E. Dumarchez, J. Dunne, P. Dygnarowicz, K. Eguchi, A. Elias, J. Emery-Schrenk, S. Erofeev, G. Ershova, A. Eurin, G. Fedorova, D. Fedotov, S. Feltre, M. Feng, L. Ferlewicz, D. Finch, A. J. Fitton, M. D. Forza, C. Friend, M. Fujii, Y. Fukuda, Y. Furui, Y. García-Marcos, J. Germer, A. C. Giannessi, L. Giganti, C. Glagolev, V. Gonin, M. Jiménez, R. González Rosa, J. González Goodman, E. A. G. Gorshanov, K. Govindaraj, P. Grassi, M. Guigue, M. Guo, F. Y. Hadley, D. R. Han, S. Harris, D. A. Harris, R. J. Hasegawa, T. Hasnip, C. M. Hassani, S. Hastings, N. C. Hayato, Y. Heitkamp, I. Henaff, D. Hino, Y. Holeczek, J. Holin, A. Holvey, T. Van, N. T. Hong Honjo, T. Hooft, M. C. F. Hosokawa, K. Hu, J. Ichikawa, A. K. Ieki, K. Ikeda, M. Ishida, T. Ishitsuka, M. Izmaylov, A. Jachowicz, N. Jenkins, S. J. Jesús-Valls, C. Jia, M. Jiang, J. J. Ji, J. Y. Jones, T. P. Jonsson, P. Joshi, S. Kabirnezhad, M. Kaboth, A. C. Kakuno, H. Kameda, J. Karpova, S. Kasturi, V. S. Kataoka, Y. Katori, T. Kawamura, Y. Kawaue, M. Kearns, E. Khabibullin, M. Khotjantsev, A. Kikawa, T. King, S. Kiseeva, V. Kisiel, J. Klustová, A. Kneale, L. Kobayashi, H. Koch, L. Kodama, S. Kolupanova, M. Konaka, A. Kormos, L. L. Koshio, Y. Kowalik, K. Kudenko, Y. Kudo, Y. Jha, A. Kumar Kurjata, R. Kurochka, V. Kutter, T. Labarga, L. Lachat, M. Lachner, K. Lagoda, J. Lakshmi, S. M. James, M. Lamers Langella, A. Langridge, D. H. Laporte, J. -F. Last, D. Latham, N. Laveder, M. Lawe, M. Silverio, D. Leon Levorato, S. Lewis, S. V. Li, B. Lin, C. Litchfield, R. P. Liu, S. L. Li, W. Longhin, A. Moreno, A. Lopez Ludovici, L. Lu, X. Lux, T. Machado, L. N. Magaletti, L. Mahn, K. Mahtani, K. K. Mandal, M. Manly, S. Marino, A. D. Martin, D. G. R. Caicedo, D. A. Martinez Martinez, L. Martini, M. Matsubara, T. Matsumoto, R. Matveev, V. Mauger, C. Mavrokoridis, K. McCauley, N. McFarland, K. S. McKean, J. Mefodiev, A. Megias, G. D. Mellet, L. Mezzetto, M. Miki, S. Mikola, V. Miller, E. W. Minamino, A. Mineev, O. Mine, S. Mirabito, J. Miura, M. Moriyama, S. Moriyama, S. Morrison, P. Mueller, Th. A. Munford, D. Muñoz, A. Munteanu, L. Nagai, Y. Nakadaira, T. Nakagiri, K. Nakahata, M. Nakajima, Y. Nakamura, K. D. Nakano, Y. Nakayama, S. Nakaya, T. Nakayoshi, K. Naseby, C. E. R. Nguyen, D. T. Nguyen, V. Q. Niewczas, K. Nishimori, S. Nishimura, Y. Noguchi, Y. Nosek, T. Nova, F. Nugent, J. C. O'Keeffe, H. M. O'Sullivan, L. Okazaki, R. Okinaga, W. Okumura, K. Okusawa, T. Onda, N. Ospina, N. Osu, L. Oyama, Y. Paolone, V. Pasternak, J. Pfaff, M. Pickering, L. Popov, B. Yrey, A. J. Portocarrero Posiadala-Zezula, M. Prabhu, Y. S. Prasad, H. Pupilli, F. Quilain, B. Quyen, P. T. Radicioni, E. Radics, B. Ramirez, M. A. Ramsden, R. Ratoff, P. N. Reh, M. Reina, G. Riccio, C. Riley, D. W. Rondio, E. Roth, S. Roy, N. Rubbia, A. Russo, L. Rychter, A. Saenz, W. Sakashita, K. Sánchez, F. Sandford, E. M. Sato, Y. Schefke, T. Schloesser, C. M. Scholberg, K. Scott, M. Seiya, Y. Sekiguchi, T. Sekiya, H. Sekiya, T. Seppala, D. Sgalaberna, D. Shaikhiev, A. Shiozawa, M. Shiraishi, Y. Shvartsman, A. Skrobova, N. Skwarczynski, K. Smyczek, D. Smy, M. Sobczyk, J. T. Sobel, H. Soler, F. J. P. Speers, A. J. Spina, R. Srivastava, A. Stowell, P. Stroke, Y. Suslov, I. A. Suzuki, A. Suzuki, S. Y. Tada, M. Tairafune, S. Takeda, A. Takeuchi, Y. Tanaka, H. K. Tanigawa, H. Tereshchenko, V. V. Thamm, N. Tran, N. Tsukamoto, T. Tzanov, M. Uchida, Y. Vagins, M. Varghese, M. Vasilyev, I. Vasseur, G. Villa, E. Virginet, U. Vladisavljevic, T. Wachala, T. Wakabayashi, D. Wallace, H. T. Walsh, J. G. Wan, L. Wark, D. Wascko, M. O. Weber, A. Wendell, R. Wilking, M. J. Wilkinson, C. Wilson, J. R. Wood, K. Wret, C. Xia, J. Yamamoto, K. Yamamoto, T. Yang, Y. Yano, T. Yershov, N. Yevarouskaya, U. Yokoyama, M. Yoshimoto, Y. Yoshimura, N. Zaki, R. Zalewska, A. Zalipska, J. Zarnecki, G. Zhang, J. Zhao, X. Y. Zheng, H. Zhong, H. Zhu, T. Ziembicki, M. Zimmerman, E. D. Zito, M. Zsoldos, S.
author_facet	Abe, K. Abe, S. Akutsu, R. Alarakia-Charles, H. Hakim, Y. I. Alj Monsalve, S. Alonso Anthony, L. Aoki, S. Apte, K. A. Arai, T. Arihara, T. Arimoto, S. Ashida, Y. Atkin, E. T. Babu, N. Baranov, V. Barker, G. J. Barr, G. Barrow, D. Bates, P. Bathe-Peters, L. Batkiewicz-Kwasniak, M. Baudis, N. Berardi, V. Berns, L. Bhattacharjee, S. Blanchet, A. Blondel, A. Bolognesi, S. Bordoni, S. Boyd, S. B. Bronner, C. Bubak, A. Avanzini, M. Buizza Caballero, J. A. Cadoux, F. Calabria, N. F. Cao, S. Cap, S. Carabadjac, D. Cartwright, S. L. Casado, M. P. Catanesi, M. G. Chakrani, J. Chalumeau, A. Chvirova, A. Collazuol, G. Cormier, F. Craplet, A. A. L. Cudd, A. D'ago, D. Dalmazzone, C. Daret, T. Dasgupta, P. Davis, C. Davydov, Yu. I. De Rosa, G. Dealtry, T. Densham, C. Dergacheva, A. Banerjee, R. Dharmapal Di Lodovico, F. Lopez, G. Diaz Dolan, S. Douqa, D. Doyle, T. A. Drapier, O. Duffy, K. E. Dumarchez, J. Dunne, P. Dygnarowicz, K. Eguchi, A. Elias, J. Emery-Schrenk, S. Erofeev, G. Ershova, A. Eurin, G. Fedorova, D. Fedotov, S. Feltre, M. Feng, L. Ferlewicz, D. Finch, A. J. Fitton, M. D. Forza, C. Friend, M. Fujii, Y. Fukuda, Y. Furui, Y. García-Marcos, J. Germer, A. C. Giannessi, L. Giganti, C. Glagolev, V. Gonin, M. Jiménez, R. González Rosa, J. González Goodman, E. A. G. Gorshanov, K. Govindaraj, P. Grassi, M. Guigue, M. Guo, F. Y. Hadley, D. R. Han, S. Harris, D. A. Harris, R. J. Hasegawa, T. Hasnip, C. M. Hassani, S. Hastings, N. C. Hayato, Y. Heitkamp, I. Henaff, D. Hino, Y. Holeczek, J. Holin, A. Holvey, T. Van, N. T. Hong Honjo, T. Hooft, M. C. F. Hosokawa, K. Hu, J. Ichikawa, A. K. Ieki, K. Ikeda, M. Ishida, T. Ishitsuka, M. Izmaylov, A. Jachowicz, N. Jenkins, S. J. Jesús-Valls, C. Jia, M. Jiang, J. J. Ji, J. Y. Jones, T. P. Jonsson, P. Joshi, S. Kabirnezhad, M. Kaboth, A. C. Kakuno, H. Kameda, J. Karpova, S. Kasturi, V. S. Kataoka, Y. Katori, T. Kawamura, Y. Kawaue, M. Kearns, E. Khabibullin, M. Khotjantsev, A. Kikawa, T. King, S. Kiseeva, V. Kisiel, J. Klustová, A. Kneale, L. Kobayashi, H. Koch, L. Kodama, S. Kolupanova, M. Konaka, A. Kormos, L. L. Koshio, Y. Kowalik, K. Kudenko, Y. Kudo, Y. Jha, A. Kumar Kurjata, R. Kurochka, V. Kutter, T. Labarga, L. Lachat, M. Lachner, K. Lagoda, J. Lakshmi, S. M. James, M. Lamers Langella, A. Langridge, D. H. Laporte, J. -F. Last, D. Latham, N. Laveder, M. Lawe, M. Silverio, D. Leon Levorato, S. Lewis, S. V. Li, B. Lin, C. Litchfield, R. P. Liu, S. L. Li, W. Longhin, A. Moreno, A. Lopez Ludovici, L. Lu, X. Lux, T. Machado, L. N. Magaletti, L. Mahn, K. Mahtani, K. K. Mandal, M. Manly, S. Marino, A. D. Martin, D. G. R. Caicedo, D. A. Martinez Martinez, L. Martini, M. Matsubara, T. Matsumoto, R. Matveev, V. Mauger, C. Mavrokoridis, K. McCauley, N. McFarland, K. S. McKean, J. Mefodiev, A. Megias, G. D. Mellet, L. Mezzetto, M. Miki, S. Mikola, V. Miller, E. W. Minamino, A. Mineev, O. Mine, S. Mirabito, J. Miura, M. Moriyama, S. Moriyama, S. Morrison, P. Mueller, Th. A. Munford, D. Muñoz, A. Munteanu, L. Nagai, Y. Nakadaira, T. Nakagiri, K. Nakahata, M. Nakajima, Y. Nakamura, K. D. Nakano, Y. Nakayama, S. Nakaya, T. Nakayoshi, K. Naseby, C. E. R. Nguyen, D. T. Nguyen, V. Q. Niewczas, K. Nishimori, S. Nishimura, Y. Noguchi, Y. Nosek, T. Nova, F. Nugent, J. C. O'Keeffe, H. M. O'Sullivan, L. Okazaki, R. Okinaga, W. Okumura, K. Okusawa, T. Onda, N. Ospina, N. Osu, L. Oyama, Y. Paolone, V. Pasternak, J. Pfaff, M. Pickering, L. Popov, B. Yrey, A. J. Portocarrero Posiadala-Zezula, M. Prabhu, Y. S. Prasad, H. Pupilli, F. Quilain, B. Quyen, P. T. Radicioni, E. Radics, B. Ramirez, M. A. Ramsden, R. Ratoff, P. N. Reh, M. Reina, G. Riccio, C. Riley, D. W. Rondio, E. Roth, S. Roy, N. Rubbia, A. Russo, L. Rychter, A. Saenz, W. Sakashita, K. Sánchez, F. Sandford, E. M. Sato, Y. Schefke, T. Schloesser, C. M. Scholberg, K. Scott, M. Seiya, Y. Sekiguchi, T. Sekiya, H. Sekiya, T. Seppala, D. Sgalaberna, D. Shaikhiev, A. Shiozawa, M. Shiraishi, Y. Shvartsman, A. Skrobova, N. Skwarczynski, K. Smyczek, D. Smy, M. Sobczyk, J. T. Sobel, H. Soler, F. J. P. Speers, A. J. Spina, R. Srivastava, A. Stowell, P. Stroke, Y. Suslov, I. A. Suzuki, A. Suzuki, S. Y. Tada, M. Tairafune, S. Takeda, A. Takeuchi, Y. Tanaka, H. K. Tanigawa, H. Tereshchenko, V. V. Thamm, N. Tran, N. Tsukamoto, T. Tzanov, M. Uchida, Y. Vagins, M. Varghese, M. Vasilyev, I. Vasseur, G. Villa, E. Virginet, U. Vladisavljevic, T. Wachala, T. Wakabayashi, D. Wallace, H. T. Walsh, J. G. Wan, L. Wark, D. Wascko, M. O. Weber, A. Wendell, R. Wilking, M. J. Wilkinson, C. Wilson, J. R. Wood, K. Wret, C. Xia, J. Yamamoto, K. Yamamoto, T. Yang, Y. Yano, T. Yershov, N. Yevarouskaya, U. Yokoyama, M. Yoshimoto, Y. Yoshimura, N. Zaki, R. Zalewska, A. Zalipska, J. Zarnecki, G. Zhang, J. Zhao, X. Y. Zheng, H. Zhong, H. Zhu, T. Ziembicki, M. Zimmerman, E. D. Zito, M. Zsoldos, S.
contents	Since its first observation in the 1970s, neutrino-induced neutral-current single positive pion production (NC1$π^+$) has remained an elusive and poorly understood interaction channel. This process is a significant background in neutrino oscillation experiments and studying it further is critical for the physics program of next-generation accelerator-based neutrino oscillation experiments. In this Letter we present the first double-differential cross-section measurement of NC1$π^+$ interactions using data from the ND280 detector of the T2K experiment collected in $ν$-beam mode. The measured flux-averaged integrated cross-section is $ σ= (6.07 \pm 1.22 )\times 10^{-41} \,\, \text{cm}^2/\text{nucleon}$. We compare the results on a hydrocarbon target to the predictions of several neutrino interaction generators and final-state interaction models. While model predictions agree with the differential results, the data shows a weak preference for a cross-section normalization approximately 30\% higher than predicted by most models studied in this Letter.
format	Preprint
id	arxiv_https___arxiv_org_abs_2503_06849
institution	arXiv
publishDate	2025
record_format	arxiv
spellingShingle	First differential measurement of the single $\mathbfπ^+$ production cross section in neutrino neutral-current scattering Abe, K. Abe, S. Akutsu, R. Alarakia-Charles, H. Hakim, Y. I. Alj Monsalve, S. Alonso Anthony, L. Aoki, S. Apte, K. A. Arai, T. Arihara, T. Arimoto, S. Ashida, Y. Atkin, E. T. Babu, N. Baranov, V. Barker, G. J. Barr, G. Barrow, D. Bates, P. Bathe-Peters, L. Batkiewicz-Kwasniak, M. Baudis, N. Berardi, V. Berns, L. Bhattacharjee, S. Blanchet, A. Blondel, A. Bolognesi, S. Bordoni, S. Boyd, S. B. Bronner, C. Bubak, A. Avanzini, M. Buizza Caballero, J. A. Cadoux, F. Calabria, N. F. Cao, S. Cap, S. Carabadjac, D. Cartwright, S. L. Casado, M. P. Catanesi, M. G. Chakrani, J. Chalumeau, A. Chvirova, A. Collazuol, G. Cormier, F. Craplet, A. A. L. Cudd, A. D'ago, D. Dalmazzone, C. Daret, T. Dasgupta, P. Davis, C. Davydov, Yu. I. De Rosa, G. Dealtry, T. Densham, C. Dergacheva, A. Banerjee, R. Dharmapal Di Lodovico, F. Lopez, G. Diaz Dolan, S. Douqa, D. Doyle, T. A. Drapier, O. Duffy, K. E. Dumarchez, J. Dunne, P. Dygnarowicz, K. Eguchi, A. Elias, J. Emery-Schrenk, S. Erofeev, G. Ershova, A. Eurin, G. Fedorova, D. Fedotov, S. Feltre, M. Feng, L. Ferlewicz, D. Finch, A. J. Fitton, M. D. Forza, C. Friend, M. Fujii, Y. Fukuda, Y. Furui, Y. García-Marcos, J. Germer, A. C. Giannessi, L. Giganti, C. Glagolev, V. Gonin, M. Jiménez, R. González Rosa, J. González Goodman, E. A. G. Gorshanov, K. Govindaraj, P. Grassi, M. Guigue, M. Guo, F. Y. Hadley, D. R. Han, S. Harris, D. A. Harris, R. J. Hasegawa, T. Hasnip, C. M. Hassani, S. Hastings, N. C. Hayato, Y. Heitkamp, I. Henaff, D. Hino, Y. Holeczek, J. Holin, A. Holvey, T. Van, N. T. Hong Honjo, T. Hooft, M. C. F. Hosokawa, K. Hu, J. Ichikawa, A. K. Ieki, K. Ikeda, M. Ishida, T. Ishitsuka, M. Izmaylov, A. Jachowicz, N. Jenkins, S. J. Jesús-Valls, C. Jia, M. Jiang, J. J. Ji, J. Y. Jones, T. P. Jonsson, P. Joshi, S. Kabirnezhad, M. Kaboth, A. C. Kakuno, H. Kameda, J. Karpova, S. Kasturi, V. S. Kataoka, Y. Katori, T. Kawamura, Y. Kawaue, M. Kearns, E. Khabibullin, M. Khotjantsev, A. Kikawa, T. King, S. Kiseeva, V. Kisiel, J. Klustová, A. Kneale, L. Kobayashi, H. Koch, L. Kodama, S. Kolupanova, M. Konaka, A. Kormos, L. L. Koshio, Y. Kowalik, K. Kudenko, Y. Kudo, Y. Jha, A. Kumar Kurjata, R. Kurochka, V. Kutter, T. Labarga, L. Lachat, M. Lachner, K. Lagoda, J. Lakshmi, S. M. James, M. Lamers Langella, A. Langridge, D. H. Laporte, J. -F. Last, D. Latham, N. Laveder, M. Lawe, M. Silverio, D. Leon Levorato, S. Lewis, S. V. Li, B. Lin, C. Litchfield, R. P. Liu, S. L. Li, W. Longhin, A. Moreno, A. Lopez Ludovici, L. Lu, X. Lux, T. Machado, L. N. Magaletti, L. Mahn, K. Mahtani, K. K. Mandal, M. Manly, S. Marino, A. D. Martin, D. G. R. Caicedo, D. A. Martinez Martinez, L. Martini, M. Matsubara, T. Matsumoto, R. Matveev, V. Mauger, C. Mavrokoridis, K. McCauley, N. McFarland, K. S. McKean, J. Mefodiev, A. Megias, G. D. Mellet, L. Mezzetto, M. Miki, S. Mikola, V. Miller, E. W. Minamino, A. Mineev, O. Mine, S. Mirabito, J. Miura, M. Moriyama, S. Moriyama, S. Morrison, P. Mueller, Th. A. Munford, D. Muñoz, A. Munteanu, L. Nagai, Y. Nakadaira, T. Nakagiri, K. Nakahata, M. Nakajima, Y. Nakamura, K. D. Nakano, Y. Nakayama, S. Nakaya, T. Nakayoshi, K. Naseby, C. E. R. Nguyen, D. T. Nguyen, V. Q. Niewczas, K. Nishimori, S. Nishimura, Y. Noguchi, Y. Nosek, T. Nova, F. Nugent, J. C. O'Keeffe, H. M. O'Sullivan, L. Okazaki, R. Okinaga, W. Okumura, K. Okusawa, T. Onda, N. Ospina, N. Osu, L. Oyama, Y. Paolone, V. Pasternak, J. Pfaff, M. Pickering, L. Popov, B. Yrey, A. J. Portocarrero Posiadala-Zezula, M. Prabhu, Y. S. Prasad, H. Pupilli, F. Quilain, B. Quyen, P. T. Radicioni, E. Radics, B. Ramirez, M. A. Ramsden, R. Ratoff, P. N. Reh, M. Reina, G. Riccio, C. Riley, D. W. Rondio, E. Roth, S. Roy, N. Rubbia, A. Russo, L. Rychter, A. Saenz, W. Sakashita, K. Sánchez, F. Sandford, E. M. Sato, Y. Schefke, T. Schloesser, C. M. Scholberg, K. Scott, M. Seiya, Y. Sekiguchi, T. Sekiya, H. Sekiya, T. Seppala, D. Sgalaberna, D. Shaikhiev, A. Shiozawa, M. Shiraishi, Y. Shvartsman, A. Skrobova, N. Skwarczynski, K. Smyczek, D. Smy, M. Sobczyk, J. T. Sobel, H. Soler, F. J. P. Speers, A. J. Spina, R. Srivastava, A. Stowell, P. Stroke, Y. Suslov, I. A. Suzuki, A. Suzuki, S. Y. Tada, M. Tairafune, S. Takeda, A. Takeuchi, Y. Tanaka, H. K. Tanigawa, H. Tereshchenko, V. V. Thamm, N. Tran, N. Tsukamoto, T. Tzanov, M. Uchida, Y. Vagins, M. Varghese, M. Vasilyev, I. Vasseur, G. Villa, E. Virginet, U. Vladisavljevic, T. Wachala, T. Wakabayashi, D. Wallace, H. T. Walsh, J. G. Wan, L. Wark, D. Wascko, M. O. Weber, A. Wendell, R. Wilking, M. J. Wilkinson, C. Wilson, J. R. Wood, K. Wret, C. Xia, J. Yamamoto, K. Yamamoto, T. Yang, Y. Yano, T. Yershov, N. Yevarouskaya, U. Yokoyama, M. Yoshimoto, Y. Yoshimura, N. Zaki, R. Zalewska, A. Zalipska, J. Zarnecki, G. Zhang, J. Zhao, X. Y. Zheng, H. Zhong, H. Zhu, T. Ziembicki, M. Zimmerman, E. D. Zito, M. Zsoldos, S. High Energy Physics - Experiment Since its first observation in the 1970s, neutrino-induced neutral-current single positive pion production (NC1$π^+$) has remained an elusive and poorly understood interaction channel. This process is a significant background in neutrino oscillation experiments and studying it further is critical for the physics program of next-generation accelerator-based neutrino oscillation experiments. In this Letter we present the first double-differential cross-section measurement of NC1$π^+$ interactions using data from the ND280 detector of the T2K experiment collected in $ν$-beam mode. The measured flux-averaged integrated cross-section is $ σ= (6.07 \pm 1.22 )\times 10^{-41} \,\, \text{cm}^2/\text{nucleon}$. We compare the results on a hydrocarbon target to the predictions of several neutrino interaction generators and final-state interaction models. While model predictions agree with the differential results, the data shows a weak preference for a cross-section normalization approximately 30\% higher than predicted by most models studied in this Letter.
title	First differential measurement of the single $\mathbfπ^+$ production cross section in neutrino neutral-current scattering
topic	High Energy Physics - Experiment
url	https://arxiv.org/abs/2503.06849