Buchumschlag

Measurement of muon (anti-)neutrino charged-current quasielastic-like cross section using off-axis NuMI beam at ICARUS

Fuente: arXiv

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Hauptverfasser:	ICARUS Collaboration, Alrahman, F. Abd, Abratenko, P., Abrego-Martinez, N., Aduszkiewicz, A., Akbar, F., Soplin, L. Aliaga, Pons, M. Artero, Asaadi, J., Badgett, W. F., Baibussinov, B., Behera, B., Bellini, V., Benocci, R., Berger, J., Bertolucci, S., Betancourt, M., Blanchet, A., Boffelli, F., Bonesini, M., Boone, T., Bottino, B., Braggiotti, A., Brailsford, D., Brice, S. J., Brio, V., Brizzolari, C., Budd, H. S., Campani, A., Campos, A., Carber, D., Carneiro, M., Terrazas, I. Caro, Carranza, H., Fernandez, F. Castillo, Centro, S., Cerati, G., Chatterjee, A., Cherdack, D., Cherubini, S., Chithirasreemadam, N., Cicerchia, M., Coan, T. E., Cocco, A., Convery, M. R., Cooper-Troendle, L., Copello, S., Da Motta, H., Dallolio, M., Dange, A. A., de Roeck, A., Di Domizio, S., Di Noto, L., Di Ferdinando, D., Diwan, M., Dolan, S., Donati, S., Drielsma, F., Dyer, J., Falcone, A., Farnese, C., Fava, A., Gallice, N., Gatto, C., Gibin, D., Gioiosa, A., Gu, W., Guglielmi, A., Gurung, G., Hassinin, K., Hausner, H., Heggestuen, A., Howard, B., Howell, R., Hulcher, Z., Ingratta, G., Ismail, M. S., James, C., Jang, W., Jung, K., Jwa, Y. -J., Kashur, L., Ketchum, W., Kim, J. S., Koh, D. -H., Larkin, J., Li, Y., Mariani, C., Marshall, C. M., Martynenko, S., Mauri, N., McFarland, K. S., Méndez, D. P., Menegolli, A., Meng, G., Miranda, O. G., Mogan, A., Moggi, N., Montagna, E., Montanari, C., Montanari, A., Mooney, M., Moore, M., Moreno-Granados, G., Mueller, J., Murphy, M., Naples, D., Palestini, S., Pallavicini, M., Paolone, V., Pasqualini, L., Patrizii, L., Petrillo, G., Petta, C., Pia, V., Pietropaolo, F., Poppi, F., Pozzato, M., Pumo, M. L., Putnam, G., Qian, X., Rappoldi, A., Raselli, G. L., Repetto, S., Resnati, F., Ricci, A. M., Rosenberg, M., Rossella, M., Rowe, N., Roy, P., Rubbia, C., Ruggeri, A., Saha, S., Salmoria, G., Samanta, S., Scaramelli, A., Schmitz, D., Schukraft, A., Senadheera, D., Seo, S-H., Sergiampietri, F., Sirri, G., Smedley, J. S., Smith, J., Sotgia, M., Stanco, L., Stewart, J., Tanaka, H. A., Tenti, M., Terao, K., Terranova, F., Togo, V., Torretta, D., Torti, M., Triozzi, R., Tsai, Y. -T., Tsang, K. V., Usher, T., Varanini, F., Vardy, N., Ventura, S., Vicenzi, M., Vignoli, C., Wieler, F. A., Williams, Z., Wilson, R. J., Wilson, P., Wolfs, J., Wongjirad, T., Wood, A., Worcester, E., Worcester, M., Yadav, S., Yu, H., Yu, J., Zani, A., Zennamo, J., Zettlemoyer, J., Zucchelli, S.
Format:	Preprint
Veröffentlicht:	2026
Schlagworte:	High Energy Physics - Experiment
Online-Zugang:	Acceder al recurso
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!

_version_	1866914512689430528
author	ICARUS Collaboration Alrahman, F. Abd Abratenko, P. Abrego-Martinez, N. Aduszkiewicz, A. Akbar, F. Soplin, L. Aliaga Pons, M. Artero Asaadi, J. Badgett, W. F. Baibussinov, B. Behera, B. Bellini, V. Benocci, R. Berger, J. Bertolucci, S. Betancourt, M. Blanchet, A. Boffelli, F. Bonesini, M. Boone, T. Bottino, B. Braggiotti, A. Brailsford, D. Brice, S. J. Brio, V. Brizzolari, C. Budd, H. S. Campani, A. Campos, A. Carber, D. Carneiro, M. Terrazas, I. Caro Carranza, H. Fernandez, F. Castillo Centro, S. Cerati, G. Chatterjee, A. Cherdack, D. Cherubini, S. Chithirasreemadam, N. Cicerchia, M. Coan, T. E. Cocco, A. Convery, M. R. Cooper-Troendle, L. Copello, S. Da Motta, H. Dallolio, M. Dange, A. A. de Roeck, A. Di Domizio, S. Di Noto, L. Di Ferdinando, D. Diwan, M. Dolan, S. Donati, S. Drielsma, F. Dyer, J. Falcone, A. Farnese, C. Fava, A. Gallice, N. Gatto, C. Gibin, D. Gioiosa, A. Gu, W. Guglielmi, A. Gurung, G. Hassinin, K. Hausner, H. Heggestuen, A. Howard, B. Howell, R. Hulcher, Z. Ingratta, G. Ismail, M. S. James, C. Jang, W. Jung, K. Jwa, Y. -J. Kashur, L. Ketchum, W. Kim, J. S. Koh, D. -H. Larkin, J. Li, Y. Mariani, C. Marshall, C. M. Martynenko, S. Mauri, N. McFarland, K. S. Méndez, D. P. Menegolli, A. Meng, G. Miranda, O. G. Mogan, A. Moggi, N. Montagna, E. Montanari, C. Montanari, A. Mooney, M. Moore, M. Moreno-Granados, G. Mueller, J. Murphy, M. Naples, D. Palestini, S. Pallavicini, M. Paolone, V. Pasqualini, L. Patrizii, L. Petrillo, G. Petta, C. Pia, V. Pietropaolo, F. Poppi, F. Pozzato, M. Pumo, M. L. Putnam, G. Qian, X. Rappoldi, A. Raselli, G. L. Repetto, S. Resnati, F. Ricci, A. M. Rosenberg, M. Rossella, M. Rowe, N. Roy, P. Rubbia, C. Ruggeri, A. Saha, S. Salmoria, G. Samanta, S. Scaramelli, A. Schmitz, D. Schukraft, A. Senadheera, D. Seo, S-H. Sergiampietri, F. Sirri, G. Smedley, J. S. Smith, J. Sotgia, M. Stanco, L. Stewart, J. Tanaka, H. A. Tenti, M. Terao, K. Terranova, F. Togo, V. Torretta, D. Torti, M. Triozzi, R. Tsai, Y. -T. Tsang, K. V. Usher, T. Varanini, F. Vardy, N. Ventura, S. Vicenzi, M. Vignoli, C. Wieler, F. A. Williams, Z. Wilson, R. J. Wilson, P. Wolfs, J. Wongjirad, T. Wood, A. Worcester, E. Worcester, M. Yadav, S. Yu, H. Yu, J. Zani, A. Zennamo, J. Zettlemoyer, J. Zucchelli, S.
author_facet	ICARUS Collaboration Alrahman, F. Abd Abratenko, P. Abrego-Martinez, N. Aduszkiewicz, A. Akbar, F. Soplin, L. Aliaga Pons, M. Artero Asaadi, J. Badgett, W. F. Baibussinov, B. Behera, B. Bellini, V. Benocci, R. Berger, J. Bertolucci, S. Betancourt, M. Blanchet, A. Boffelli, F. Bonesini, M. Boone, T. Bottino, B. Braggiotti, A. Brailsford, D. Brice, S. J. Brio, V. Brizzolari, C. Budd, H. S. Campani, A. Campos, A. Carber, D. Carneiro, M. Terrazas, I. Caro Carranza, H. Fernandez, F. Castillo Centro, S. Cerati, G. Chatterjee, A. Cherdack, D. Cherubini, S. Chithirasreemadam, N. Cicerchia, M. Coan, T. E. Cocco, A. Convery, M. R. Cooper-Troendle, L. Copello, S. Da Motta, H. Dallolio, M. Dange, A. A. de Roeck, A. Di Domizio, S. Di Noto, L. Di Ferdinando, D. Diwan, M. Dolan, S. Donati, S. Drielsma, F. Dyer, J. Falcone, A. Farnese, C. Fava, A. Gallice, N. Gatto, C. Gibin, D. Gioiosa, A. Gu, W. Guglielmi, A. Gurung, G. Hassinin, K. Hausner, H. Heggestuen, A. Howard, B. Howell, R. Hulcher, Z. Ingratta, G. Ismail, M. S. James, C. Jang, W. Jung, K. Jwa, Y. -J. Kashur, L. Ketchum, W. Kim, J. S. Koh, D. -H. Larkin, J. Li, Y. Mariani, C. Marshall, C. M. Martynenko, S. Mauri, N. McFarland, K. S. Méndez, D. P. Menegolli, A. Meng, G. Miranda, O. G. Mogan, A. Moggi, N. Montagna, E. Montanari, C. Montanari, A. Mooney, M. Moore, M. Moreno-Granados, G. Mueller, J. Murphy, M. Naples, D. Palestini, S. Pallavicini, M. Paolone, V. Pasqualini, L. Patrizii, L. Petrillo, G. Petta, C. Pia, V. Pietropaolo, F. Poppi, F. Pozzato, M. Pumo, M. L. Putnam, G. Qian, X. Rappoldi, A. Raselli, G. L. Repetto, S. Resnati, F. Ricci, A. M. Rosenberg, M. Rossella, M. Rowe, N. Roy, P. Rubbia, C. Ruggeri, A. Saha, S. Salmoria, G. Samanta, S. Scaramelli, A. Schmitz, D. Schukraft, A. Senadheera, D. Seo, S-H. Sergiampietri, F. Sirri, G. Smedley, J. S. Smith, J. Sotgia, M. Stanco, L. Stewart, J. Tanaka, H. A. Tenti, M. Terao, K. Terranova, F. Togo, V. Torretta, D. Torti, M. Triozzi, R. Tsai, Y. -T. Tsang, K. V. Usher, T. Varanini, F. Vardy, N. Ventura, S. Vicenzi, M. Vignoli, C. Wieler, F. A. Williams, Z. Wilson, R. J. Wilson, P. Wolfs, J. Wongjirad, T. Wood, A. Worcester, E. Worcester, M. Yadav, S. Yu, H. Yu, J. Zani, A. Zennamo, J. Zettlemoyer, J. Zucchelli, S.
contents	This paper presents the first neutrino cross-section measurement from the ICARUS detector at Fermilab, using NuMI (Neutrinos at the Main Injector) beam data collected from two beam operation periods corresponding to $2.5\times10^{20}$ protons-on-target in neutrino beam mode. The signal is defined by events with no pions produced in the final state, a topology dominated by charged-current quasi-elastic-like (CCQE-like) signatures. The measurement is reported as flux-averaged differential cross sections as functions of kinematic variables that provide sensitivity to the complex nuclear effects which often dominate the systematic uncertainty budgets of neutrino oscillation measurements. Specifically, this work reports cross sections in two angular variables -- the angle of the outgoing lepton and the opening angle between the lepton and leading proton -- and two variables characterizing the kinematic imbalance between the muon and proton in the plane transverse to the incoming neutrino. These results are compared against predictions from a variety of neutrino event generators, with $p$-values calculated between the extracted cross sections and each prediction. Overall, the predictions agree with the data; however, the current budget of uncertainties does not yet provide sufficient discriminating power to favor a specific model.
format	Preprint
id	arxiv_https___arxiv_org_abs_2604_24925
institution	arXiv
publishDate	2026
record_format	arxiv
spellingShingle	Measurement of muon (anti-)neutrino charged-current quasielastic-like cross section using off-axis NuMI beam at ICARUS ICARUS Collaboration Alrahman, F. Abd Abratenko, P. Abrego-Martinez, N. Aduszkiewicz, A. Akbar, F. Soplin, L. Aliaga Pons, M. Artero Asaadi, J. Badgett, W. F. Baibussinov, B. Behera, B. Bellini, V. Benocci, R. Berger, J. Bertolucci, S. Betancourt, M. Blanchet, A. Boffelli, F. Bonesini, M. Boone, T. Bottino, B. Braggiotti, A. Brailsford, D. Brice, S. J. Brio, V. Brizzolari, C. Budd, H. S. Campani, A. Campos, A. Carber, D. Carneiro, M. Terrazas, I. Caro Carranza, H. Fernandez, F. Castillo Centro, S. Cerati, G. Chatterjee, A. Cherdack, D. Cherubini, S. Chithirasreemadam, N. Cicerchia, M. Coan, T. E. Cocco, A. Convery, M. R. Cooper-Troendle, L. Copello, S. Da Motta, H. Dallolio, M. Dange, A. A. de Roeck, A. Di Domizio, S. Di Noto, L. Di Ferdinando, D. Diwan, M. Dolan, S. Donati, S. Drielsma, F. Dyer, J. Falcone, A. Farnese, C. Fava, A. Gallice, N. Gatto, C. Gibin, D. Gioiosa, A. Gu, W. Guglielmi, A. Gurung, G. Hassinin, K. Hausner, H. Heggestuen, A. Howard, B. Howell, R. Hulcher, Z. Ingratta, G. Ismail, M. S. James, C. Jang, W. Jung, K. Jwa, Y. -J. Kashur, L. Ketchum, W. Kim, J. S. Koh, D. -H. Larkin, J. Li, Y. Mariani, C. Marshall, C. M. Martynenko, S. Mauri, N. McFarland, K. S. Méndez, D. P. Menegolli, A. Meng, G. Miranda, O. G. Mogan, A. Moggi, N. Montagna, E. Montanari, C. Montanari, A. Mooney, M. Moore, M. Moreno-Granados, G. Mueller, J. Murphy, M. Naples, D. Palestini, S. Pallavicini, M. Paolone, V. Pasqualini, L. Patrizii, L. Petrillo, G. Petta, C. Pia, V. Pietropaolo, F. Poppi, F. Pozzato, M. Pumo, M. L. Putnam, G. Qian, X. Rappoldi, A. Raselli, G. L. Repetto, S. Resnati, F. Ricci, A. M. Rosenberg, M. Rossella, M. Rowe, N. Roy, P. Rubbia, C. Ruggeri, A. Saha, S. Salmoria, G. Samanta, S. Scaramelli, A. Schmitz, D. Schukraft, A. Senadheera, D. Seo, S-H. Sergiampietri, F. Sirri, G. Smedley, J. S. Smith, J. Sotgia, M. Stanco, L. Stewart, J. Tanaka, H. A. Tenti, M. Terao, K. Terranova, F. Togo, V. Torretta, D. Torti, M. Triozzi, R. Tsai, Y. -T. Tsang, K. V. Usher, T. Varanini, F. Vardy, N. Ventura, S. Vicenzi, M. Vignoli, C. Wieler, F. A. Williams, Z. Wilson, R. J. Wilson, P. Wolfs, J. Wongjirad, T. Wood, A. Worcester, E. Worcester, M. Yadav, S. Yu, H. Yu, J. Zani, A. Zennamo, J. Zettlemoyer, J. Zucchelli, S. High Energy Physics - Experiment This paper presents the first neutrino cross-section measurement from the ICARUS detector at Fermilab, using NuMI (Neutrinos at the Main Injector) beam data collected from two beam operation periods corresponding to $2.5\times10^{20}$ protons-on-target in neutrino beam mode. The signal is defined by events with no pions produced in the final state, a topology dominated by charged-current quasi-elastic-like (CCQE-like) signatures. The measurement is reported as flux-averaged differential cross sections as functions of kinematic variables that provide sensitivity to the complex nuclear effects which often dominate the systematic uncertainty budgets of neutrino oscillation measurements. Specifically, this work reports cross sections in two angular variables -- the angle of the outgoing lepton and the opening angle between the lepton and leading proton -- and two variables characterizing the kinematic imbalance between the muon and proton in the plane transverse to the incoming neutrino. These results are compared against predictions from a variety of neutrino event generators, with $p$-values calculated between the extracted cross sections and each prediction. Overall, the predictions agree with the data; however, the current budget of uncertainties does not yet provide sufficient discriminating power to favor a specific model.
title	Measurement of muon (anti-)neutrino charged-current quasielastic-like cross section using off-axis NuMI beam at ICARUS
topic	High Energy Physics - Experiment
url	https://arxiv.org/abs/2604.24925