Discovery of τ neutrino appearance in the CNGS neutrino beam with the OPERA experiment

Agafonova, N.; Aleksandrov, A.; Anokhina, A.; Aoki, . S.; Ariga, A.; Ariga, . T.; Bender, D.; Bertolin, . A.; Bodnarchuk, I.; Bozza, C.; Brugnera, R.; Buonaura, A.; Buontempo, S.; B¨uttner, B.; Chernyavsky, . M.; Chukanov, A.; Consiglio, L.; D’Ambrosio, N.; De Lellis, G.; De Serio, M.; Del Amo Sanchez, P.; Di Crescenzo, A.; Di Ferdinando, D.; Di Marco, N.; Dmitrievski, S.; Dracos, M.; Duchesneau, D.; Dusini, S.; Dzhatdoev, T.; Ebert, J.; Ereditato, A.; Fini, R. A.; Fornari, F.; Fukuda, T.; Galati, G.; Garfagnini, A.; Goldberg, J.; Y. G. o. r. n. u. s. h. k. i. n., . G. Grella; Guler, . A. M.; Gustavino, C.; Hagner, C.; Hara, T.; Hayakawa, H.; Hollnagel, A.; Hosseini, B.; Ishiguro, K.; Jakovcic, K.; Jollet, C.; Kamiscioglu, C.; Kamiscioglu, M.; Kim, J. H.; Kim, S. H.; Kitagawa, N.; Klicek, B.; Kodama, K.; Komatsu, M.; Kose, U.; Kreslo, . I.; Laudisio, F.; Lauria, A.; Ljubicic, A.; Longhin, A.; Loverre, Pier Ferruccio; Malgin, A.; Malenica, M.; Mandrioli, G.; Matsuo, T.; Matsushita, T.; Matveev, V.; Mauri, N.; Medinaceli, E.; Meregaglia, A.; Mikado, S.; Miyanishi, M.; Mizutani, F.; Monacelli, P.; Montesi, M. C.; Morishima, K.; Muciaccia, M. T.; Naganawa, N.; Naka, T.; Nakamura, M.; Nakano, T.; Nakatsuka, Y.; Niwa, K.; Ogawa, S.; Olchevsky, A.; Omura, T.; Ozaki, K.; Paoloni, A.; Paparella, L.; Park, B. D.; Park, I. G.; Pasqualini, L.; A. P. a. s. t. o. r. e., . L. Patrizii; Pessard, . H.; Pistillo, C.; Podgrudkov, D.; Polukhina, N.; Pozzato, M.; Pupilli, F.; Roda, M.; Roganova, T.; Rokujo, H.; Rosa, Giovanni; Ryazhskaya, O.; Sato, O.; Schembri, A.; Schmidt Parzefall, W.; Shakirianova, I.; Shchedrina, T.; A. S. h. e. s. h. u. k. o. v., . H. Shibuya; Shiraishi, . T.; Shoziyoev, G.; Simone, S.; Sioli, M.; Sirignano, C.; Sirri, G.; Sotnikov, A.; Spinetti, M.; Stanco, L.; Starkov, . N.; Stellacci, S. M.; Stipcevic, M.; Strolin, P.; Takahashi, S.; Tenti, M.; Terranova, F.; Tioukov, V.; Tufanli, S.; Vilain, P.; Vladymyrov, . M.; Votano, L.; Vuilleumier, . J. L.; Wilquet, G.; Wonsak, B.; Yoon, C. S.; Zemskova, S.

doi:10.1103/PhysRevLett.115.121802

The OPERA experiment was designed to search for νμ → ντ oscillations in appearance mode, i.e., by detecting the τ leptons produced in charged current ντ interactions. The experiment took data from 2008 to 2012 in the CERN Neutrinos to Gran Sasso beam. The observation of the νμ → ντ appearance, achieved with four candidate events in a subsample of the data, was previously reported. In this Letter, a fifth ντ candidate event, found in an enlarged data sample, is described. Together with a further reduction of the expected background, the candidate events detected so far allow us to assess the discovery of νμ → ντ oscillations in appearance mode with a significance larger than 5σ

Discovery of τ neutrino appearance in the CNGS neutrino beam with the OPERA experiment / N., Agafonova; A., Aleksandrov; A., Anokhina; Aoki, . S.; A., Ariga; Ariga, . T.; D., Bender; Bertolin, . A.; I., Bodnarchuk; C., Bozza; R., Brugnera; A., Buonaura; S., Buontempo; B., B¨uttner; Chernyavsky, . M.; A., Chukanov; L., Consiglio; N., D’Ambrosio; G., De Lellis; M., De Serio; P., Del Amo Sanchez; A., Di Crescenzo; D., Di Ferdinando; N., Di Marco; S., Dmitrievski; M., Dracos; D., Duchesneau; S., Dusini; T., Dzhatdoev; J., Ebert; A., Ereditato; R. A., Fini; F., Fornari; T., Fukuda; G., Galati; A., Garfagnini; J., Goldberg; Y. G. o. r. n. u. s. h. k. i. n., . G. Grella; Guler, . A. M.; C., Gustavino; C., Hagner; T., Hara; H., Hayakawa; A., Hollnagel; B., Hosseini; K., Ishiguro; K., Jakovcic; C., Jollet; C., Kamiscioglu; M., Kamiscioglu; J. H., Kim; S. H., Kim; N., Kitagawa; B., Klicek; K., Kodama; M., Komatsu; U., Kose; Kreslo, . I.; F., Laudisio; A., Lauria; A., Ljubicic; A., Longhin; Loverre, Pier Ferruccio; A., Malgin; M., Malenica; G., Mandrioli; T., Matsuo; T., Matsushita; V., Matveev; N., Mauri; E., Medinaceli; A., Meregaglia; S., Mikado; M., Miyanishi; F., Mizutani; P., Monacelli; M. C., Montesi; K., Morishima; M. T., Muciaccia; N., Naganawa; T., Naka; M., Nakamura; T., Nakano; Y., Nakatsuka; K., Niwa; S., Ogawa; A., Olchevsky; T., Omura; K., Ozaki; A., Paoloni; L., Paparella; B. D., Park; I. G., Park; L., Pasqualini; A. P. a. s. t. o. r. e., . L. Patrizii; Pessard, . H.; C., Pistillo; D., Podgrudkov; N., Polukhina; M., Pozzato; F., Pupilli; M., Roda; T., Roganova; H., Rokujo; Rosa, Giovanni; O., Ryazhskaya; O., Sato; A., Schembri; W., Schmidt Parzefall; I., Shakirianova; T., Shchedrina; A. S. h. e. s. h. u. k. o. v., . H. Shibuya; Shiraishi, . T.; G., Shoziyoev; S., Simone; M., Sioli; C., Sirignano; G., Sirri; A., Sotnikov; M., Spinetti; L., Stanco; Starkov, . N.; S. M., Stellacci; M., Stipcevic; P., Strolin; S., Takahashi; M., Tenti; F., Terranova; V., Tioukov; S., Tufanli; P., Vilain; Vladymyrov, . M.; L., Votano; Vuilleumier, . J. L.; G., Wilquet; B., Wonsak; C. S., Yoon; S., Zemskova. - In: PHYSICAL REVIEW LETTERS. - ISSN 0031-9007. - STAMPA. - 115:121802(2015), pp. 1-7. [10.1103/PhysRevLett.115.121802]